一种磷脂型多不饱和脂肪酸的酶法制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磷脂型多不饱和脂肪酸的酶法制备方法。该方法采用由游离脂肪酸、多不饱和脂肪酸甘油酯、多不饱和脂肪酸乙酯、磷脂和水组成的反应体系，按质量比，游离脂肪酸：磷脂＝10～30:100；多不饱和脂肪酸甘油酯：磷脂＝50～300:100；多不饱和脂肪酸乙酯：磷脂＝10～30:100；水：磷脂＝1～5:100。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％；反应得到磷脂型多不饱和脂肪酸。该方法具有实施方便，反应效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种磷脂型多不饱和脂肪酸的酶法制备方法
本专利技术涉及多不饱和脂肪酸，特别是涉及一种具有健康功能的一种磷脂型多不饱和脂肪酸的酶法制备方法。
技术介绍
多不饱和脂肪酸(PUFA)指含有两个或两个以上双键且碳链长度为18～22个碳原子的直链脂肪酸。通常分为omega－3和omega－6，在PUFA分子中，距羧基最远端的双键在倒数第3个碳原子上的称为omega‐3脂肪酸，如二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳五烯酸(DPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等；在第六个碳原子上的，则称为omega‐6脂肪酸，如花生四烯酸等。PUFA通常都具有显著的生理功能，是人体不可缺少的营养成分。PUFA产品通常分为乙酯型、甘油三酯型和磷脂型几种。其中甘油三酯型和磷脂型属于天然结构，也就是，在生物体内天然存在的结构，而乙酯型属于非天然结构，之所以存在乙酯型，是因为在多不饱和脂肪酸的分离、浓缩过程，需要PUFA转化为单体，脂肪酸乙酯是一种易于生产加工的结构。对于不同结构的PUFA产品，人们关心的是哪种结构更好一些。早在1988年，TarryD.等人就比较了乙酯型、甘油酯型和脂肪酸型的鱼油产品，表明脂肪酸型最容易吸收，其次是甘油三酯型，最差是乙酯型，之后的研究也进一步验证了该结论。磷虾油中含有大量磷脂型的PUFA，很多宣传宣称磷虾油具有更高的生物利用度。针对磷脂型和甘油三酯型PUFA的生物利用度，人们进行研究，结果表明，二者的生物利用度大体相当，表明磷脂型PUFA也是一种优秀的结构。另外，磷脂本身就具有健康功能，将磷脂和PUFA结合起来，可以获得二者的复合作用，所以磷脂型PUFA是一种重要的产品形式。天然来源的磷脂型PUFA，一般源于南极磷虾油。由于磷虾油成本高，通过人工的方式合成磷脂型PUFA就成为另一种获取途径。改变磷脂的脂肪酸构成，一般可以选择酯交换反应或者酸解反应。酯交换反应是选用目的脂肪酸的酯类化合物和磷脂上的脂肪酸进行交换；酸解反应是采用游离脂肪酸和磷脂上的脂肪酸进行交换。由于磷脂具有很高的极性，通常要选择和其极性接近的底物与其反应，反应效率才会更高。研究表明，磷脂和几乎所有的酯化形式的PUFA反应效率都很低。酸解反应时，由于脂肪酸的极性和磷脂更加接近，反应效率得以大幅度提高。PUFA供体的形式对于反应很重要，现有的报道多为游离脂肪酸型；也有采用酯化形式的PUFA，但反应过程中需要添加水，推测实际反应机理PUFA仍然主要是以游离脂肪酸的形式与磷脂发生反应。采用游离脂肪酸作为PUFA的供体，存在以下缺点：第一，脂肪酸型的PUFA的制备通常是采用化学水解的方式，制备成本高，反应产物的后分离更复杂；第二，制备的磷脂型PUFA颜色较深。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，催化剂为具有脂肪酶活力的酶制剂，酶制剂选用固定化方式，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，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。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。为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述的脂肪酶和/或磷脂酶的来源为根霉属、曲霉属、毛霉属、细菌、酵母菌或动物胰脏。所述的催化剂的加入量为底物质量的2‐4％。本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术反应体系中，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。本专利技术反应体系中，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霉属、曲霉属、毛霉属、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，本专利技术具有如下优点：1)底物容易获得。本专利技术所采用的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，采用本专利技术反应体系，同样可以获得和游离脂肪本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
1.一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，催化剂为具有脂肪酶活力的酶制剂，酶制剂选用固定化方式，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，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永钧，王永华，王卫飞，唐峰，宋诗军，潘志杰，周小敏，杨博，
申请(专利权)人：舟山新诺佳生物工程有限责任公司，华南理工大学，浙江兴业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33