超声场强化脂肪酶催化反应的研究进展

夏韩硕，闵伟红，张小涵，周明春，滕超，李秀婷

1. 吉林农业大学食品科学与工程学院（长春 130118）；2. 北京工商大学食品营养与人类健康高精尖创新中心（北京 100048）

脂肪酶是生物催化最常用的酶制剂之一，广泛存在动植物的各个组织及多种微生物。脂肪酶能催化甘油三酯水解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸；而在无水条件下发生逆向合成反应，酶能在酯化、醇解和酯交换反应下合成新的分子。用酶代替化学催化剂，使生物化工制品的加工和制备过程中更加绿色，同时还可以减少酶促反应过程中的副反应。脂肪酶因其独特的催化活性而被广泛地应用到食品、皮革、生物能源、饲料添加等工业生产中[1]，在理论研究和实际应用方面都具有着重要意义。

酶促反应的主要障碍是反应过程中的内部传质，这可能降低反应速率。有研究显示超声波的引入，可能诱使常态下不能发生的反应发生，或显著提高某些反应的催化速率[2]，可以在一定程度上促进反应，克服体系中的传质限制。超声耦合酶促反应是近些年兴起的技术，基于脂肪酶的催化特性及超声的作用特点可以极大的解决催化过程的生产瓶颈，实现制备效率的提升及转化产品进程的优化。

该文总结并讨论脂肪酶的来源、结构、催化机制，超声波作用机理以及超声-脂肪酶耦合催化酶促反应。

1 脂肪酶

1.1 脂肪酶的来源

脂肪酶来源广泛，大多存在于动物、植物和微生物中。动物胰脏和脂肪组织中含有较多的脂肪酶，各类脂肪酶都具有非常重要的作用，比如控制消化、吸收、脂肪重建和脂蛋白代谢等过程；……