制备碳水化合物酯的方法技术

制备碳水化合物酯的方法，所述方法包括将酰基供体、酰基受体与水混合以产生包含５－９８％水的高水分环境，其中所述酰基供体是选自由磷脂、溶血磷脂、甘油三酯、甘油二酯、糖脂或溶血糖脂组成的组中的一或多种的脂质底物，且所述酰基受体是碳水化合物；以及将所述混合物与脂质酰基转移酶接触，使得所述脂质酰基转移酶催化以下反应中的一或所有两种：醇解或酯基转移作用。本发明专利技术还涉及所述脂质酰基转移酶在制备碳水化合物酯中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过利用脂质酰基转移酶对脂质进行生物转化以制备碳水化合物酯 和/或蛋白质酯和/或蛋白质亚基酯和/或羟基酸酯(hydroxy acid ester)的方法。本专利技术还涉及脂质酰基转移酶在对脂质进行生物转化使其成为以下一或多种物 质中的用途碳水化合物酯和/或蛋白质和/或蛋白质亚基酯和/或羟基酸酯。本专利技术还涉及本文固定化的脂质酰基转移酶的用途，该固定化的脂质酰基转移 酶可用于在高水分环境中对脂质进行生物转化以制备一或多种碳水化合物酯和/或蛋白 质酯和/或蛋白质亚基酯和/或羟基酸酯。本专利技术还涉及固定化的脂质酰基转移酶.
技术介绍
脂酶已经广泛用于脂质的生物转化以制备高价值产品，例如糖酯，以便用 于广泛的工业中，包括食品和/或饲料工业，化妆品和/或皮肤护理工业，油化学 (oleochemical)工业和制药工业。当生物转化过程需要脂质底物水解时，脂解酶可用于高水分环境中。然而，当 生物转化过程需要酯交换反应或酯基转移反应诸如通过醇解，由于不需要的水解反应利 用酯酶高水分环境可以是有害的，所述不需要的水解反应可导致不需要的生物产物和/ 或使得生物转化产物的产量较低。通常，需要酯交换作用和/或酯基转移作用的生物转化过程利用非-水环境中的 酯酶，所述非-水环境诸如油系统和/或有机溶剂系统诸如丁醇，甲醇或己烷。这样的 系统提供这样的环境，其中极性受体分子和脂质供体分子可以至少部分溶解，且所述酯 酶具有足够的酶活性。尽管少量水是任何酶活性所需的，水的量严格保持在较低水平以 避免该酶的水解活性。通常，糖酯，蛋白质酯，羟基酸酯已经通过化学合成利用无机催化物产生。常 规生物转化法制备糖酯或羟基酸酯利用有机溶剂环境或仅存在少量水的超临界液体中的酯酶。Lecointe et al Biotechnology Letters, Vol 18., No.8 (August)，pp869-874 公开了 对多种脂酶的研究，以及它们在含水介质中的活性，所述研究根据分别来自甲醇和丁醇 的甲基酯或丁基酯。Lecointe et al教导来自近平滑念珠菌(Candida parapsilosis)的酯酶/酰基转移酶，其随甲醇或丁醇浓度增加显示降低的水解活性以及增强的产生甲基酯和丁 基酯的能力。来自近平滑念珠菌的酯酶/酰基转移酶在制备脂肪羟氨基(hydroxamic)酸 中的用途在 Vaysse et al.J.of Biotechnology 53 (1997) 41-46 中教导。脂酶胆固醇酰基转移酶(cholesterol acyltransferase)已经是已知的(参见例如 Buckley-Biochemistry伯克利生物化学1983，22，M90-5493)。具体地，已经发现甘油磷 脂胆固醇酰基转移酶(GCAT)，它很象植物和/或哺乳动物卵磷脂胆固醇酰基转移酶 (LCAT)，可以催化脂肪酸在卵磷脂与胆固醇之间的转移。厄普顿(Upton)和伯克利(Buckley)(TIBS 20，May 1995 ρ 178-179)及布鲁米尔 科(BrumKk)和伯克利(Buckley) (J.of Bacteriology Apr. 1996 p2060-2064)教导了源自嗜水 气单胞菌(Aeromonahydrophila)的脂酶/酰基转移酶能够在水介质中将酰基转移到乙醇 受体上。
技术实现思路
本专利技术第一方面提供了制备一或多种碳水化合物酯，蛋白质酯，蛋白质亚 基酯或羟基酸酯的方法，所述方法包括将酰基供体，酰基受体与水混合以产生包含 5-98%水的高水分环境，其中所述酰基供体是脂质底物，其选自由磷脂，溶血磷脂 (Iysophospholipid),甘油三酯，甘油二酯，糖脂或溶血糖脂(Iysoglycolipid)组成的组中 的一或多种，且所述酰基受体是选自由碳水化合物，蛋白质，蛋白质亚基，或羟基酸组 成的组中的一或多种物质；以及将所述混合物与脂质酰基转移酶接触，使得所述脂质酰 基转移酶催化以下反应中的一或所有两种醇解或酯基转移作用。本专利技术另一方面提供脂质酰基转移酶在制备一或多种碳水化合物酯，蛋白质 酯，蛋白质亚基酯或羟基酸酯中的用途，其可通过在酰基供体，酰基受体与水的混合物 中催化醇解和/或酯基转移作用进行，所述混合物包含5-98%水，其中所述酰基供体是 脂质底物，其选自由磷脂，溶血磷脂，甘油三酯，甘油二酯，糖脂或溶血糖脂组成的组 中的一或多种，且所述酰基受体是选自由碳水化合物，蛋白质，蛋白质亚基，或羟基酸 组成的组中的一或多种物质。根据本专利技术另一方面，提供了通过本专利技术的方法制备的碳水化合物酯，蛋白质 酯，蛋白质亚基酯或羟基酸酯。根据本专利技术另一方面，提供了通过本专利技术的方法制备的药物，化妆品，食品， 颜料(paint)，包含碳水化合物酯，蛋白质酯，蛋白质亚基酯或羟基酸酯。根据本专利技术另一方面，提供了本专利技术所述的固定化的脂质酰基转移酶。本专利技术所涉及内容的小结1.制备一或多种碳水化合物酯，蛋白质酯，蛋白质亚基酯或羟基酸酯的方法， 所述方法包括将酰基供体，酰基受体与水混合以产生含5-98%水的高水分环境，其中所 述酰基供体是脂质底物，其选自由磷脂，溶血磷脂，甘油三酯，甘油二酯，糖脂或溶血糖脂组成的组中的一或多种，且所述酰基受体是选自由碳水化合物，蛋白质，蛋白质亚 基，或羟基酸组成的组中的一或多种物质；以及将所述混合物与脂质酰基转移酶接触， 使得所述脂质酰基转移酶催化以下反应中的一或所有两种醇解或酯基转移作用。2.如1的方法，其中所述脂质酰基转移酶是固定化的。3.如1或2的方法，其中所述方法包括纯化所述碳水化合物酯，蛋白质酯，蛋白质亚基酯，羟基酸酯。4.如1-3中任一项的方法，其中所述脂质酰基转移酶的特征是，其为具有酰基转 移酶活性并包含氨基酸基序GDSX的酶，其中X是以下氨基酸残基中的一或多种L， A, V，I，F, Y, H, Q, Τ, N, M 或 S。5.如前述任意一项所述的方法，其中所述脂质酰基转移酶包含H-309，或包含组 氨酸残基，该组氨酸位于与SEQ ID No.2或SEQ ID No.32所示嗜水气单胞菌脂解酶的氨 基酸序列中的His-309相对应的位置。6.如前述所述的方法，其中所述的脂质酰基转移酶可以从一或多种下列属的生 物体获得气单胞菌、链霉菌、酵母菌、乳球菌、分枝杆菌、链球菌、乳杆菌、脱亚硫 酸菌、芽胞杆菌、弯曲杆菌、弧菌科、木杆菌、硫化叶菌、曲霉、裂殖酵母、李司忒氏 菌、奈瑟氏球菌、Mesorhizobium、雷尔氏菌、黄单胞菌和念珠菌。7.如前述任意一项所述的方法，其中所述脂质酰基转移酶包含一种或多种以下 氨基酸序列(i) SEQ ID No.2所示氨基酸序列；(ii)SEQ IDNo.3所示氨基酸序列；(iii) SEQ ID No.4所示氨基酸序列；(iv) SEQ ID No.5所示氨基酸序列；(v) SEQ ID Νο.6所示 氨基酸序列；(vi) SEQ ID No. 12所示氨基酸序列；(vii) SEQ ID No.20所示氨基酸序列； (viii) SEQ ID No.22所示氨基酸序列；(ix) SEQ ID No.24所示氨基酸序列；(x) SEQ ID Νο.26所示氨基酸序列；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备碳水化合物酯的方法，所述方法包括将酰基供体、酰基受体与水混合以产生含５－９８％水的高水分环境，其中所述酰基供体是脂质底物，其选自由磷脂、溶血磷脂、甘油三酯、甘油二酯、糖脂或溶血糖脂组成的组中的一或多种，且所述酰基受体是碳水化合物；以及将所述混合物与脂质酰基转移酶接触，使得所述脂质酰基转移酶催化以下反应中的一或所有两种：醇解或酯基转移作用。

【技术特征摘要】
GB 2003-1-17 0301120.2;GB 2003-1-17 0301117.8;GB 21.制备碳水化合物酯的方法，所述方法包括将酰基供体、酰基受体与水混合以产生 含5-98%水的高水分环境，其中所述酰基供体是脂质底物，其选自由磷脂、溶血磷脂、 甘油三酯、甘油二酯、糖脂或溶血糖脂组成的组中的一或多种，且所述酰基受体是碳水 化合物；以及将所述混合物与脂质酰基转移酶接触，使得所述脂质酰基转移酶催化以下 反应中的一或所有两种醇解或酯基转移作用。2.权利要求1的方法，其中所述脂质酰基转移酶是固定化的。3.权利要求1或2的方法，其中所述方法包括纯化所述碳水化合物酯。4.权利要求1-3之一的方法，其中所述脂质酰基转移酶的特征是，其为具有酰基转移 酶活性并包含氨基酸基序GDSX的酶，其中X是以下氨基酸残基中的一或多种L、A、 V、I、F、Y、H、Q、T、N、M 或 S。5.前述权利要求任意一项所述的方法，其中所述脂质酰基转移酶是在使用“经缓冲 的底物中的转移酶测定法”检测时具有至少2%酰基转移酶活性的脂质酰基转移酶；所述 转移酶测定法包括以下步骤i)将450mg磷酸卵磷酯和50mg胆固醇溶于氯仿，在真空条件下蒸发干燥；ii)将300mg胆固醇/磷脂酰胆碱混合物移到Wheaton玻璃杯中，添加15ml50mM HEPES缓冲液pH 7，并在搅拌过程中使脂质分散到缓冲液中；iii)在使用磁力搅拌器混和的同时，将底物加热至35°C，并添加0.25ml酶溶液；iv)在反应0、5、10、15、25、40和60分钟后取出2ml样品，并立即添加25μ14Μ HCl以酸化游离脂肪酸，终止酶反应；ν)添加3ml氯仿，并剧烈摇晃振摇30秒，将样品离心，分离2ml氯仿相，并用 0.45 μ m的滤纸过滤，进入IOml涂焦油的Dram玻璃杯中；vi)在60°C氮蒸汽条件下蒸发氯仿，并称量样品；vii)通过GLC分析提取的脂质。6.前述权利要求任意一项所述的方法，其中所述脂质酰基转移酶被分类为 E. C .2.3.1 .χ ο7.前述权利要求任意一项所述的方法，其中所述脂质酰基转移酶可以从一或多种 下列属的生物体获得气单胞菌、链霉菌、酵母菌、乳球菌、分枝杆菌、链球菌、乳 杆菌、脱亚硫酸菌、芽胞杆菌、弯曲杆菌、弧菌科、木杆菌、硫化叶菌、曲霉、裂殖酵 母、李司忒氏菌、奈瑟氏球菌、Mesorhizobium、雷尔氏菌、黄单胞菌和念珠菌。8.前述权利要求任意一项所述的方法，其中所述脂质酰基转移酶包含一种或多种以 下氨基酸序列(i) SEQ ID Νο.2所示氨基酸序列；(ii) SEQ ID No.3所示氨基酸序列； (iii) SEQ ID No.4所示氨基酸序列；(iv) SEQ ID No.5所示氨基酸序列；(v) SEQ ID Νο.6 所示氨基酸序列；(vi) SEQ ID No. 12所示氨基酸序列；(vii) SEQ ID No.20所示氨基酸序 列；(viii) SEQ ID No.22所示氨基酸序列；(ix) SEQ ID No.24所示氨基酸序列；(x) SEQ ID Νο.26所示氨基酸序列；(xi) SEQ ID Νο.28所示氨基酸序列；(xii) SEQ ID No.30所 示氨基酸序列；(xiii) SEQ ID No.32所示氨基酸序列；(xiv) SEQ ID No.34所示氨基酸序 列，或者与 SEQ ID No.2、SEQ ID No.3、SEQ ID No.4、SEQ ID No.5、SEQIDNo.6、 SEQ ID No. 12, SEQ ID No.20、SEQ ID No.22、SEQ ID No.24、SEQIDNo.26、SEQ ID No.28、SEQ ID No.30、SEQ ID ...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔诺D克赖杰，苏珊M马德里德，乔恩D米克尔森，乔恩B索伊，
申请(专利权)人：丹尼斯科公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]