第一章 绪论

1.1 脂肪酶绪论

1.1.1 脂肪酶简介

脂肪酶(lipase,EC 3.1.1.3),又称三酰基甘油水解酶(triacylglycerol acylhyrolase)，是指能在油水界面上水解甘油三酯的酶[1],是最早发现的酶之一。脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中[2]，而微生物脂肪酶一直受到广泛的重视，可以在油-水界面上催化酯水解或醇解、酯合成、酯交换、多肽合成及高聚物合成等多种有机反应。产生脂肪酶的微生物资源极其丰富，微生物脂肪酶具有在有机溶剂中稳定性好，广泛的底物特异性，高度的位置选择性和异构体选择性，催化活性高，副反应少等特点[3]，而且由于微生物脂肪酶具有种类多，宽泛的pH作用范围和温度作用范围，便于进行工业规模生产和获取高纯度制剂等优点而得到广泛应用。

1.1.2 脂肪酶催化机理

不同来源脂肪酶的相对分子质量大小不同，氨基酸残基的数量也不相等，且疏水性氨基酸的残基比亲水性氨基酸的残基要多。脂肪酶的氨基酸序列也不相同，但由于生物的同源性和进化的保守性，它们有一个共同的特点，即α/β折叠结构：具有β折叠的核和被α螺旋包围并指向脂肪酶的活性中心的三元复合物[4]。研究证明[5]：绝大多数的脂肪酶的三元复合物是由Ser、His与另一种氨基酸残基参与组成的。丝氨酸残基通过氢键与组氨酸相连，另一种氨基酸(谷氨酸或天冬氨酸)也通过羧基形成的氢键与组氨酸相连。在反应过程中，三者与反应底物形成四面体中间体复合物完成催化过程。

1.1.3 脂肪酶的应用

脂肪酶自投入生产以来，其应用范围已经由食品加工扩展到其它工业和科研上，其主要应用领域有以下几个方面：

(1)食品加工：利用脂肪酶分解油脂释放出的短链脂肪酸增加或改进食品的风味、香味与质构，这是脂肪酶最早、最广泛的应用。现在脂肪酶已广泛用于奶制品，如奶酪、奶油和人造黄油的增香等[6]。除奶制品外，脂肪酶也用于改善稻米和酒精饮料的香味如在酒精饮料的发酵过程中加入一定量的脂肪酶，产品具有类似奶酪的香味[7]。脂肪酶还用于无脂肪肉的生产，如在鱼加工过程中脂肪的去除是用脂肪酶来完成的[8]。

(2)洗涤业[9]：酶是一种高活性生物催化剂，可以作用存在于污垢中的三甘油酯，如色拉油、炸食品油、化妆品和人的皮脂，将其水解变成亲水物，然后通过表面活性剂的作用，洗掉织物上的脂肪。纺织物上四分之三的污垢是脂肪污垢，脂肪酶的加入将甘油三酯分解成容易祛除的脂肪酸和甘油，所以加入脂肪酶很大程度提高了洗涤剂的去污效果，而且脂肪酶是生物产品，易被降解，不污染环境。