1.1 脂肪酶

脂肪酶即三酰基甘油酰基水解酶，它催化天然底物油脂水解，生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。 脂肪酶基本组成单位仅为氨基酸，通常只有一条多肽链。它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质结构。

目前已知酶的类型约3000种，大致可分为氧化还原酶，转移酶，水解酶，裂合酶，异构酶和连接酶等六种类型。

1.1.1脂肪酶的概述

脂肪酶（Lipase, EC 3.1.1.3，甘油酯水解酶）作为酯键水解酶是特殊的，其基本功能是催化天然底物甘油酯水解为甘油和脂肪酸。

脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子，如蓖麻籽、油菜籽，当油料种子发芽时，脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必需的养料和能量；动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织，在肠液中含有少量的脂肪酶，用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足，在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。在动物体内，各类脂肪酶控制着消化、吸收、脂肪重建和脂蛋白代谢等过程；细菌、真菌和酵母中的脂肪酶含量更为丰富（Pandey等）。由于微生物种类多、繁殖快、易发生遗传变异，具有比动植物更广的作用p H、作用温度范围以及底物专一性，且微生物来源的脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶，主要的发酵微生物有黑曲霉，假丝酵母等等

1.1.2 脂肪酶催化机理

具备高效性，专一性，反应条件温和，以及副产品少等优势的脂肪酶已得到广泛应用。许多脂肪酶中，得到最为广泛应用的脂肪酶是南极假丝酵母脂肪酶B（Candida antarctic lipase B，CALB），其对水溶性物质以及非水溶性物质均具有很强的催化活性。近年来，研究结果表明，CALB和Novozym435（吸附固定于大孔丙烯酸树脂的CALB）在酯化，水解，酯交换以及其他类型反应中均表现出比其它脂肪酶更为出色的催化活性。特别是在非水相催化中。 CALB显示了良好的活性以及操作的稳定性。因此，近年来，在非水相酶研究中，CALB脂肪酶被广泛使用。本论文实验采用的Novozym435脂肪酶便是由Novo公司提供的固定在大孔丙烯酸树脂上的CALB，但其价格昂贵，在工业生产等应用上受到限制。

1.2 非水相中酶催化反应

脂肪酶作为生物催化剂，具有特异性，高效性，反应条件温和，副产品少等特点，所以受到广泛关注。传统的观点认为这种酶只能起到在水溶剂中发生促进作用，而在有机溶剂中酶蛋白容易失活而不能发挥作用。同时，大部分的有机物不溶于水，从而限制了酶催化反应在有机合成中的应用和发展。