一种磷脂型多不饱和脂肪酸的酶法制备方法
一种磷脂型多不饱和脂肪酸的酶法制备方法,其特征在于,采用脂肪酶和/或磷脂酶为催化剂,采用A、B、C、D和E五种组分为底物的催化体系,进行催化反应,制得控制反应温度为30~80℃;反应时间为6~48hr;控制催化剂的加入量为底物质量的1‐5%;
A:游离脂肪酸型PUFA;
B:甘油酯型PUFA;
C:乙酯型PUFA;
D:磷脂;
E:水
其中,A:B:C:E:D的质量比为10~30:50~300:10~30:1~5:100;
反应完成后,滤去固定化酶,洗涤,得到磷脂型多不饱和脂肪酸。
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基本信息
专利号:ZL201510051794.9
专利类型:发明专利
授权公告号:CN104630298B
授权公告日:2018-09-14
证书号:第3074988号
交易方式:合作研发
专利状态:已下证
发明人:马永钧,王永华,王卫飞,唐峰,宋诗军,潘志杰,周小敏,杨博
专利权人:舟山新诺佳生物工程有限责任公司,浙江兴业集团有限公司
所需资料

本发明针对现有技术存在的缺点,提供一种底物容易获得,反应效率高,制备的磷脂型PUFA颜色较浅的磷脂型多不饱和脂肪酸的酶法制备方法。 本发明提供一种新型反应体系,开发了一种适用于酶法高效转化,同时又可以获得高质量产物的反应体系,克服了传统游离脂肪酸型PUFA作为供体制备磷脂型PUFA的缺点。 一种磷脂型多不饱和脂肪酸的酶法制备方法:采用脂肪酶和/或磷脂酶为催化剂,采用A、B、C、D和E五种组分为底物的催化体系,进行催化反应,制得控制反应温度为30~80℃;反应时间为6~48hr;控制催化剂的加入量为底物质量的1‐5%; A:游离脂肪酸型PUFA; B:甘油酯型PUFA; C:乙酯型PUFA; D:磷脂; E:水 其中,A:B:C:E:D的质量比为10~30:50~300:10~30:1~5:100; 反应完成后,滤去固定化酶,洗涤,得到磷脂型多不饱和脂肪酸。 为进一步实现本发明目的,优选地,所述的脂肪酶和/或磷脂酶的来源为根酶属、曲霉属、毛酶属、细菌、酵母菌或动物胰脏。 所述的脂肪酶和/或磷脂酶的酶制剂为固定化酶。 所述磷脂选用大豆磷脂和蛋黄磷脂中的一种或两种的混合物。 所述的催化剂的加入量为底物质量的2‐4%。 本发明脂肪酸可以采用任何方式获得游离脂肪酸。脂肪酸在磷脂的修饰反应中发挥重要作用,本发明中的反应底物必需要包含一定量的游离脂肪酸,而且,该游离脂肪酸是在反应零时刻就存在的。之所以要求反应零时刻要包含一定量的游离脂肪酸,主要原因在于游离脂肪酸可以抑制磷脂的过度水解。本发明所需要的游离脂肪酸,可以采用化学水解法获得,也可以采用酶法水解法获得,优选以甘油酯型PUFA为底物采用酶解方法获得。 本发明反应体系中包含了一定量的乙酯型多不饱和脂肪酸。乙酯型多不饱和脂肪酸和磷脂具有良好的相容性,可以大幅度降低磷脂粘度,对于提高反应体系的传质具有重要作用。通过监控反应过程中乙酯型多不饱和脂肪酸成分的变化。乙酯型多不饱和脂肪酸的变化要落后与脂肪酸型PUFA,推测乙酯型多不饱和脂肪酸优先和脂肪酸型PUFA发生交换,然后脂肪酸型PUFA再和磷脂发生反应。 本发明反应体系中需要水的参与,对于磷脂脂肪酸的置换反应,其反应历程似乎和甘油酯不同,采用酶法改变甘油酯中的脂肪酸,可以采用近乎无水的反应体系,而磷脂脂肪酸的改变,需要先生成溶血性磷脂或者甘油磷酰化合物,然后再以酯化的方式结合目的脂肪酸。一般酶制剂本身包含水分,水分的量往往影响反应效率,一般反应系统中水分的量控制为磷脂的1~5%(w/w)。 由于反应中有水的参与,水优先和磷脂发生水解反应,磷脂会丢失一个或者2个脂肪酸,生成溶血性磷脂或者甘油磷酰化合物,这些生成物又和脂肪酸反应生成磷脂和水,同时,系统中甘油酯、乙酯和游离脂肪酸之间不断在发生脂肪酸交换反应,以此模式,使得反应系统中各底物中脂肪酸不断发生交换。 本发明所述反应催化剂的加入量可以取底物质量的1‐5%;反应温度为30~80℃;反应时间为6~48hr。 本发明反应体系中,磷脂可以选用大豆磷脂、蛋黄磷脂中的一种或两种的混合物。磷虾油占南极磷酰的湿重的2~5%,主要的成分包括卵磷脂33‐36%,磷脂酰乙醇胺5‐6%,中性甘油酯33‐40%,游离脂肪酸8‐16%。磷虾油中的磷脂中EPA和DHA的含量一般在35%以内,可以通过酶法转化进一步提高含量获得加入其它功能性的PUFA。蛋黄磷脂和大豆磷脂中通常不包含大量的功能性PUFA,来源丰富,成本较低,是PUFA的重要载体。 本发明反应体系中,催化剂为具有脂肪酶活力的酶制剂,酶制剂可以选用固定化方式的,也可以选用游离酶,但是,优选固定化酶。固定化酶反应器可以采用任何形式的反应器,优选填充床反应器。具有脂肪酶活力的酶制剂包括脂肪酶或磷脂酶A1/A2,它们通常的来源为根酶属、曲霉属、毛酶属、细菌、酵母菌或动物胰脏。通常,脂肪酶和磷脂酶A1/A2的界限不是很严格,脂肪酶对磷脂底物也具有水解活性,磷脂酶A1/A2对甘油三酯底物也具有水解活性。 相对于现有技术,本发明具有如下优点: 1)底物容易获得。本发明所采用的PUFA供体主要为甘油酯型PUFA和乙酯型PUFA,这两种物质均为批量化制造的商品,容易采购取材,而游离脂肪酸型PUFA因其容易氧化,没有该原料供应。而且,游离脂肪酸型PUFA需要以以前两种物质为前体制备,制备过程对抗氧化有着严格要求。 2)具有良好的反应效率。通常,在生产磷脂型PUFA时,采用游离脂肪酸型的PUFA作为底物进行反应效率最高。研究表明,采用本发明反应体系,同样可以获得和游离脂肪酸型的PUFA为底物时类似的反应效率,可以认为,本发明反应体系具有良好的反应效率。 3)可以获得浅色的磷脂型PUFA。研究表明,反应产物的颜色和游离脂肪酸型PUFA的用量有相关性,颜色产生的机理尚不清楚。本发明反应体系由于采用更少的游离脂肪酸型PUFA,可以获得更加浅色的磷脂型PUFA产品。

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