有机相脂肪酶催化合成棕榈酸植物甾醇酯.pdf

2011年第36卷第12期
中国油脂
构造脂质
有机相脂肪酶催化合成棕榈酸植物甾醇酯
毛勇,徐达,杨博,陈华勇,赵继伦
(华南理工大学生物科学与工程学院,广州510060
摘要:在有机溶剂体系中分别采用PPL、RMIM和Novo435脂肪酶,催化植物醇与棕棡酸合成艏溶性
良好的植物甾醇酯。通过单因素实验优化酶法酷化的工艺条件,确定了最优的反应条件:在15mL正
己烷溶剂(分子筛脱水)体系下,反应温度55℃、Noro435脂肪酶添加量15%,植物备醇0.27g,底物摩
尔比(棕榈酸与醇摩尔比)4:1,反应时间72h,该条件下酯化率可达306.9%。
关键词:植甾醇酯;棕榈酸;脂肪酶;化
中图分类号:TS218:7T0645文献标志码:A文章编号:1003-7969(20112-025-03
ipase -catalyzed synthesis of phytosterol palmitate
esters in organic media
MAO Yong, XU Da, YANG Bo, CHEN Huayong, ZHAO Jilun
College of Bioengineering, South China University of Technology, Guanghou 510006, China)
Abstract; In organic phase system, PPL, RMIM and Novo435 was used as catalyst to synthesize good
fat -soluble phytosterol ester from phytosterol and palmitic acid, and the technological conditions of enay-
matic esterification were determined through single factor experiments. The highest esterification degree
( 36.9% )was obtained under the following conditions: phytosterol 0.27 g,n-hexane(molecular sieves
dehydration 15 ml, molar ratio of palmitic acid to ph 4: 1, Novo435 dosage 15%o, reactio
temperature 55 C, reaction time 72 h.
Key words: phytosterol ester; palmitic acid; lipase; esterification
植物甾醇主要存在于植物油、坚果、种子、谷类生物酶法。化学法不仅能耗高,而且在高温下易造
和豆类中,植物甾醇及甾醇酯通过抑制胆固醇在小成脂防酸的分解;生物酶法催化条件温和、反应选择
肠内的吸收,可以有效降低血液总胆固醇(T℃)及低性高、产品比较环保,因此广泛应用于食品、化工、医
密度胆固醇(LDL)含量に-2,而对人体有益的高密药等行业。目前,国内已有利用共轭亚油酸、亚麻酸
度胆固醇(HDI)含量却没有影“,进而有效地和月桂酸与楦物甾醇催化合成植物甾醇酯的报
抑制心血管疾病的发生。但是,由于植物甾醇不溶道5?,但棕榈酸植物甾醇酯的合成尚未见报道。
于水,在油中的溶解度也很小,给其应用于食品工棕榈酸来源广泛、价格低廉,更有利于植物甾醇的改
业带来困难。将植物甾醇与脂肪酸席化成油溶性研究。本研究采用棕榈酸和植物甾醇在有机相中
性的甾醇陷,能够有效地解决植物甾醇在食品工业合成植物餡醇酯,对植物甾醇酯的脂肪酶催化工艺
中应用的限制
进行了初步的研究。
植物甾醇酯的合成方法一般有两种:化学法和
材料与方法
1.1实验材料
收稿日期:2011-05-06
固定化脂肪酶 Novozyme435(以下简称Nowo435)
基金项目:广东省科技攻关项目(2009820201007
作者简介:毛勇(1986),男,在读硕士,主要从事油脂化丹麦Nowo公司;胰脂肪酶(PEL)和米黑根毛霉脂
学、微生物发酵方面的研究工作(E-mil) bujunyani6@肪醇(RMM):美国 Sigma公司;植物甾醇(甾醇总
163.com。
含量≥94.?1%,B-谷甾醇≥40%,豆甾醇≥16%
通信作者:杨博(Tel)020-871138
菜油甾醇≥15%,菜耔甾醇≤5%):由浙江大为药
万方数据
26
CHINA OITS AND FAT
011 Vol 36 No, 12
业有限公司提供;正己烷、二十六烷、棕榈酸、丙酮等件下,考察不同的反应溶剂丙酮、正已烷和异辛烷对
化学试剂均为国产分析纯
酯化率的影响,结果见表1。
1.2主要实验仪器
表1不同的反应溶剂对酯化率的影响%
安捷伦7890型气相色谱仪,配FID检测器:安
正己烷
异辛烷
捷伦科技有限公司。
31.4
21.9
1.3脂肪酶惟化反应
从表1可以看出,正已烷作为反应溶剂时的酯
以植物甾醇、棕榈酸为原料,一定量的固定化脂化效果最好,在该体系下,No435的催化效率最
肪酶为催化剂,将底物混合物溶于干燥后的有机溶高,72h时酯化率达31.4%。因此,选定正己烷为
剂(分子筛脱水)中,加入内标二十六烷(0.1g),置反应溶剂
于口三角瓶中在不同湿度的恒温振荡器(转速2.3不同的脂房酶对化的影响
150r/min)中进行酯交换反应,定时取样测定酯
在棕榈酸0.346g,甾醇0.27g,二十六烷
化率。
0.1g,酶添加量15%,分子筛0.6g,溶剂量15mL,
1.4醇酯的气相色谱(CC)分析
恒温(45℃)振荡反应72h条件下,考察不同的脂
色谱条件为:DB-1(30mx0.25mm)型色谱肪酶对酯化率的影响,结果见表2。
柱,载气为氮气,进样口和检测器温度分别为350℃
表2不同的盾肪酶对酯化率的影响
%
和380℃。升温程序:150℃保持2min,以4℃/min
溶剂
Novo435
RMIM⊥
升至380℃,保持5min。通过峰面积归一化法计算
18.48
植物甾醇含量,酯化率按下列公式计算
正己烷
酯化率=[1-(W2/W1)]x100%
异辛烷
23.38
7.52
16.38
式中:W1一化反应前体系中植物甾醇含量
从表2可以看出,No435作为反应催化剂时
昭2ー一酯化反应后体系中植物甾醇含量。
的酯化效果最好。因此,选定固定化脂肪酶
2结果与讨论
Novo435为反应催化剂。
2.1淄酯的气相色谮分祈
2.4底物摩尔比对酯化率的影响
用气相色谐对甾醇酯进行分析时,在所选用检
在甾醇0.27g,二十六烷0.1g,Novo435脂肪
测条件下获得了较好的分离效果,如图1所示。
晦添加量15%,分子筛06g,15mL正己烷为溶
1000
剂,45℃恒温振荡反应72b条件下,采用酸过量来
800
进行反应,考察不同底物瘴尔比(棕榈酸与甾醇摩
600?棕制酸
尔比)对酯化率的影响,结果见图2