表面活性剂对华根霉脂肪酶有机相酯合成活性的激活

doi:10.7503/cjcu20180148

高等学校化学学报 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (9): 1948.doi: 10.7503/cjcu20180148

表面活性剂对华根霉脂肪酶有机相酯合成活性的激活

杨一涵, 王栋(), 张璋, 徐岩

工业生物技术教育部重点实验室, 食品安全与营养协同创新中心, 江南大学生物工程学院, 无锡 214122

收稿日期:2018-02-28 出版日期:2018-07-30 发布日期:2018-07-30
作者简介:
联系人简介: 王栋, 男, 博士, 副教授, 主要从事发酵工程及酶工程领域的研究. E-mail: dwang@jiangnan.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 31271920)、国家重点研发计划项目(批准号: 2016YFD0400503)和江苏省高校品牌特色专业建设工程(批准号: PPZY2015A056)资助.

Activation of Esterification Activity of Rhizopus Chinensis Lipase in Organic Media by Surfactant^†

YANG Yihan, WANG Dong^*(), ZHANG Zhang, XU Yan

Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, Synnergetic Innovation Center for Food Safety and Nutrition, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China

Received:2018-02-28 Online:2018-07-30 Published:2018-07-30
Contact: WANG Dong E-mail:dwang@jiangnan.edu.cn
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(No. 31271920), the National Key Research and Development Program of China(No. 2016YFD0400503) and the Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions, China(No. PPZY2015A056).

摘要/Abstract

摘要：

利用表面活性剂结合无机盐与华根霉(Rhizopus chinensis)脂肪酶(RCL)共冻干, 以提高RCL在有机相中的酯合成活性. 结果表明, n-十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)可以显著激活RCL的酯合成活性. DDM激活效果的关键影响因素是DDM与RCL的摩尔比, 而非DDM浓度; 当二者摩尔比大于30时, RCL酯合成活性随着该比值的增大而提高. 此外, 添加适量无机盐可以进一步强化DDM对脂肪酶酯合成活性的激活效果. 利用激活的RCL分别在有机溶剂和无溶剂体系中催化生物香料己酸乙酯和生物柴油油酸乙酯的合成, 酯合成效率得到明显提高, 表明该方法的有效性和适用性.

关键词: 表面活性剂, 脂肪酶, 酯合成活性, 非水相催化, 无机盐

Abstract:

Rhizopus chinensis lipase(RCL) was co-lyophilized with surfactants and/or inorganic salts to improve the esterification activity in organic solvent. Effects of type and concentration of surfactants and/or inorganic salts on esterification activity were investigated. The results demonstrate that n-dodecyl-β-D-maltoside(DDM) can enhance esterification activity of RCL effectively. The critical factor for activation of non-aqueous activity is molar ratio of DDM to RCL, rather than concentration of DDM. Esterification activity cannot be activated until the molar ratio is greater than 30, and then increase with the ratio. Furthermore, addition of appropriate inorganic salts in medium can strengthen the DDM-induced activation. The DDM-activated RCLs were used to catalyze the synthesis of ethyl hexanoate in organic media and ethyl oleate in solvent-free system. Higher reaction rate and conversion were obtained, which suggests the applicability of this method.

Key words: Surfactant, Lipase, Esterification activity, Non-aqueous catalysis, Inorganic salts

TrendMD:

杨一涵, 王栋, 张璋, 徐岩. 表面活性剂对华根霉脂肪酶有机相酯合成活性的激活. 高等学校化学学报, 2018, 39(9): 1948.

YANG Yihan,WANG Dong,ZHANG Zhang,XU Yan. Activation of Esterification Activity of Rhizopus Chinensis Lipase in Organic Media by Surfactant^†. Chem. J. Chinese Universities, 2018, 39(9): 1948.

图/表 5

Fig.1 Effects of different surfactants on the esterification activity of RCL a. Control; b. CTAB; c. OG; d. DDM; e. Tween80; f. TritonX-100.

Fig.2 Effects of the amount of DDM on the esterification activity of RCL with different concentrations

Fig.3 Effects of concentration of different salts on the esterification activity of RCL

Fig.4 Effects of concentration of different salts on the esterification activity of DDM-activated RCL

Fig.5 Time course of synthesis of ethyl hexanoate(A) and ethyl oleate(B) catalyzed by DDM-activated RCLs

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