张伟/张永兴团队在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》发表氨基酸离子液体调控脂肪酶构象的生物催化研究新进展
皱褶假丝酵母脂肪酶(CRL)是一类性能优异的酯化生物催化剂,具有催化活性高、底物适用范围广、立体选择性突出等优势,在植物甾醇酯等功能食品配料的绿色合成领域具备巨大应用潜力。然而,游离CRL存在水溶性高、极端条件稳定性差、分离回收困难、重复使用性不足等固有缺陷,严重限制其工业化大规模应用。开发新型载体实现脂肪酶活性构象的定向富集与稳定固定化,是推动绿色生物催化技术落地亟待解决的关键问题。
针对这一研究难点,研究团队在国际农业与食品化学领域权威期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(中科院一区Top期刊,影响因子:6.7)发表题为《Amino Acid Ionic Liquid-Functionalized Magnetic Interface-Induced Directional Enrichment and Immobilization of Active Conformations of Lipase》的研究论文(DOI:10.1021/acs.jafc.6c07095)。
本研究制备L‑脯氨酸氨基酸离子液体改性磁性壳聚糖载体(AAIL‑CS‑Fe₃O₄),实现皱褶假丝酵母脂肪酶CRL高效固载。系列表征证明离子液体接枝成功,载体可磁分离,酶负载量为69.3 mg/g、酶活回收率高达83.4%,固定化酶各项稳定性显著提升。借助分子动力学与MSM模拟表明,载体增强酶刚性,离子液体调控酶盖子结构与催化三联体,使活性构象占比由37%提升至68%。该催化剂催化植物甾醇酯合成产率94.4%,6次循环后仍维持约70%效率。本研究揭示离子液体对脂肪酶的构效调控机理,为食品用高性能固定化酶提供理论与制备参考。
论文第一作者为淮北师范大学能源科学与工程学院张伟老师,通讯作者为淮北师范大学能源科学与工程学院张永兴教授和南京工业大学胡燚教授。本研究得到了安徽省教育厅科研项目、国家自然科学基金项目和江苏省研究生科研与实践创新计划项目支持。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c07095
作者介绍:张伟:https://nyxy.chnu.edu.cn/szdw/szjk/js1/content_132934
张永兴:https://nyxy.chnu.edu.cn/szdw/jcrc/content_133092
(文、图:张伟/审核:张永兴/审校:曹静/终审:谢红霞)

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