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油料所创建绿色高效功能脂质乳液酶反应工厂

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  近日,中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队创建了绿色、高效的皮克林乳液酶反应体系,提出了微乳液酶催化新模式,揭示了脂肪酶在皮克林乳液微环境下的“界面激活”催化机制,解决了效率低和有机溶剂残留等油脂酶法修饰的共性难题,为食品级功能脂质的酶法制备提供了新思路。相关研究成果在线发表在《美国化学会-可持续化学与工程(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)》上。

  天然油脂存在结构和物化性质单一,功能和应用范围受限等问题。酶法分子修饰是改善天然油脂物化性质,拓展应用领域和提高附加值的重要途径。针对传统的有机溶剂体系效率不高、耗时长、无法满足食品级脂质制备要求等问题,该团队以天然脂肪酸或植物油作为油相,以介孔碳固定化酶同时作为乳化剂和催化剂,只需要搅拌即可制备出稳定的水包油型皮克林乳液。乳液的油水界面可增加底物与酶的接触面积,提高传质效率,展示脂肪酶活性中心,激发其催化活性,形成了由众多液滴反应单元组成、可持续高效运转的“乳液酶反应工厂”。

  该反应体系创造了反应速度和单位催化剂产量等多项纪录,还具有无溶剂、超高效、酶可回收和多次重复使用,易于规模化放大等优点,可以广泛应用于不同结构和功能的重构脂质绿色制备,为脂质的多元化、高值化利用提供了新途径。

  该研究是油料品质化学与营养创新团队继创建高活性连续流酶反应器后,在脂质分子修饰领域取得的又一重要成果,得到了国家自然科学基金、皇家88平台科技创新工程等项目的资助。(通讯员 邹仕乔)

  原文链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acssuschemeng.8b05908

 

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