微生物發酵生產脂肪酶的研究進展

李楊 商談

摘?要：酶的開發和應用具有巨大市場前景。一般情況下酶被利用在日常食品的發酵，以及洗滌劑、制藥等新的領域的應用，同時因為酶的重要性脂肪酶也受到廣泛關注。市場對脂肪酶的需求不斷增長，從而使對于生產脂肪酶的研究也在不斷的提高，現在的市場上較多情況都是利用微生物的發酵來制造和生產脂肪酶。但是由于目前商業化的脂肪酶成本相對較高，因此探索如何去提高脂肪酶的產量以及利用率是目前需要解決的問題。我們通過研究發現傳統的發酵培養技術降低了脂肪酶的生產成本，同時可以很好的提高生產脂肪酶的效率。

關鍵詞：脂肪酶;微生物;發酵

一、什么是脂肪酶以及脂肪酶如何生產

（1）脂肪酶學名是三?；视王；饷?，能夠催化油脂發生水解反應，生成脂肪酸和甘油等物質。脂肪酶是酶類的一種，其本質是由氨基酸組成的蛋白質物質，由于脂肪酶有專一性，所以只對一種脂肪起作用，不同結構的脂肪酶其可以發生作用的油脂類物質也不同。脂肪酶最早于1834年被發現，是生物體內極其重要的代謝酶，是人體和生物體代謝過程中不可缺少的酶類。有了脂肪酶，人體和生物體攝入的油脂類物質才能被腸道吸收。隨著時代的發展，脂肪酶也逐漸被應用在工業上。

（2）通常情況下我們會利用的脂肪酶主要來源于微生物的發酵。產脂肪酶的菌類主要有黑曲霉菌、熒光假單胞菌、白地霉無根根霉菌、毛霉圓柱假絲酵母菌、巢子須霉德氏根霉菌、多球菌綿毛狀腐質霉菌、圓弧青霉黏質色桿菌。而國內用于生產提取脂肪酶的菌種以黑曲霉為主，采用液體深層發酵的方法。脂肪酶發酵菌還用于工業生產，其產量和產酶質量必然是各大生產廠家最關注的問題。因此科研人員采用誘變技術對脂肪酶不斷作用引起其基因突變并且一步一步進行篩選，最終得出可以用于工業生產的高產菌株。高產菌株的產酶能力是一般菌株的幾十倍甚至上百倍。富集培養基用于增加所采集樣本中微生物的數量，以避免把某些微生物漏掉，所以通常用全營養培養基。初篩培養基用于把不產目標產物的微生物去掉，把產生目標產物的微生物挑選出來，所以一般要用目標產物的底物作該類物質的唯一來源。例如，如果篩選產纖維素酶的微生物，就在初篩時，用纖維素作唯一碳源;如果篩選產菊糖酶的微生物，就用菊粉為唯一碳源。這樣一來，不能產生目標產物的微生物就無法生長，而能夠生長的一定是能夠產生目標產物的微生物。復篩培養基的作用是挑選出高產菌株，有時，還附帶確定初步的產物產生條件。仍以纖維素酶產生菌為例，培養基用纖維素為唯一碳源，制平板，微生物生長后，看透明圈，直徑越大，產生的酶就越多（或酶活力越高）。挑選出高產菌株，用液體培養，取樣測酶活力，再次挑選出高產菌株。用正交試驗初步確定產酶條件?；旧弦恢ЬN就這樣篩選出來了。當然，實際情況可能復雜得多，如篩選不到想要的微生物、產物存在，但活性太低，沒有實用價值等等。反正若是想得到一支好的微生物菌種著實不易。

二、如何提高脂肪酶的產量

（1）我們都知道，脂肪酶是一種活性很大的物質，而其生物分類屬于蛋白質類有機物。因此，我們可以通過對比蛋白質類似物質來發現如何提高脂肪酶的產量。通過研究發現脂肪酶的活性主要是受到脂肪酶所處的具體環境影響，如溫度等因素，所以我們可以通過觀察酶的所處的環境來確定脂肪酶的活性是否受其影響。除此之外，在使用微生物生產脂肪酶的過程中一定要確保在生產的環境中是否有其他的微生物抑制劑，從而使生產出來的脂肪酶的純度達到要求的高度。

（2）根據脂肪酶的特性可以得出影響微生物發酵脂肪酶的產量的因素，即可以從脂肪酶菌株的改造、脂肪酶基因的改良、脂肪酶發酵工程和脂肪酶后期處理等四個方面來提高微生物脂肪酶產量。眾所周知，脂肪酶基因的改良是最直接的一個辦法，而脂肪酶基因的穩定性則是需要對脂肪酶改良的一個性質。而對另外兩個因素脂肪酶發酵工程和脂肪酶后期處理來說，同樣可以很好的增強脂肪酶的產量，通過對脂肪酶的后期處理可以提高脂肪酶在微生物發酵之后的利用率。我們通過研究發現傳統的發酵培養技術降低了脂肪酶的生產成本，同時可以很好的提高生產脂肪酶的效率。

（3）除此之外，我們希望通過提高脂肪酶的產量和利用率來為微生物發酵生產脂肪酶的工業生產上提高更好的方法。所以我們提高調查發現細菌、真菌的存在對于脂肪酶的含量有著很大的影響，所以說這同樣也是一個提高脂肪酶產量的重要因素?？梢栽谶m宜微生物生長的PH環境下，加入一些細菌、真菌，從而提高脂肪酶的產量。同時因為細菌、真菌比較容易培養，在現實生產中也比較容易獲取。因此我們希望使用在微生物生產脂肪酶的過程中添加細菌、真菌等來提高脂肪酶的產量，而這種改良的方法生產出來的脂肪酶也適合于工業的生產，同時也更容易獲得高純度的脂肪酶樣品。

三、結語

綜上所述，脂肪酶是酶類的一種，可以進行水解反應以及酯化反應。而其本質是由氨基酸組成的蛋白質物質。因為脂肪酶屬于蛋白質的一種，我們可以通過對比蛋白質類似物質來發現如何提高脂肪酶的產量。通過研究發現脂肪酶的活性主要是受到脂肪酶所處的具體環境影響，如溫度等因素。通過使用高產的菌株來進行生產脂肪酶，其產酶能力是一般菌株的幾十倍甚至上百倍。在富集培養基用于增加所采集樣本中微生物的數量，以避免把某些微生物漏掉，所以通常用全營養培養基。脂肪酶在微生物中有廣泛的分布，其產生菌主要是霉菌和細菌。我們通過研究發現傳統的發酵培養技術降低了脂肪酶的生產成本，同時可以很好的去提高生產脂肪酶的效率。最后，我們希望通過提高脂肪酶的產量和利用率來為微生物脂肪酶的規模化工業生產提供方法性指導。

參考文獻：

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