脂肪酶的功能与机制

根据医学统计，我国功能性消化不良的发病率约20%，发病群体大多数是工作量大的年轻人和年迈的老人。消化不良可以引导出胃溃疡，胃炎，营养不良，幽门螺旋杆菌，甚至可以病变称癌细胞如胃癌，肠癌。人类对食物的渴望是是本能的，尤其是高油高糖食物：油中翻滚的水煮鱼，色泽诱人的红烧肉，细腻的奶油蛋糕......油脂（lipid），作为生物大分子（macromolecule），不容易被消化降解，因此摄入过多会压迫心血管和引起肥胖等疾病。据中国卫计委不完全统计，中国80%的人热量摄入超标，其中油脂占比。目前中国市场认可的减肥产品——奥利司他作为减肥产品的谬论，它阻止了脂肪的利用与吸收，因此违背人类身体自然机能，长久服用会造成营养物质流失，导致体内细胞膜破坏。相比之下，我们的产品帮助分解脂肪，因此帮助了消化，油脂降解，达到“一箭双雕”的功效。

 实验目的

本队最终的实验目标便是通过构建脂肪酶帮助食物在人体中的消化，从而提升人们的身体健康及生活质量。脂肪酶（Lipase，甘油酯水解酶）隶属于羧基酯水解酶类，能够逐步的将甘油三酯（也就是油脂）水解成甘油和脂肪酸，从而更好的进行消化。脂肪酶存在于含有脂肪的动、植物和微生物（如霉菌、细菌等）组织中，作为重要的工业酶制剂品种之一，它可以催化解脂、酯交换、酯合成等反应，并广泛的应用于食品、药品、皮革、日用化工等方面。

实验原理

不同来源的脂肪酶具有不同的催化特点和催化活力，在本队的项目中，实验人员主要采取的是植物性脂肪酶（植物性脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类，提供种子生根发芽所必需的养料和能量）。相比于动物性和微生物脂肪，植物性脂肪更加环保，结构也更加简单，因此它们也是本队项目研究的不二之选。

酶与底物作用的活性，受温度、pH值、酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影响。而脂肪酶的性质研究也大同小异，主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面，这也都是本队在后续实验中需要应用粗液酶测试的部分。

脂肪酶的运用

脂肪酶的运用：脂肪酶在食品，药品及洗涤方面有很大的贡献。脂肪酶生产制作巧克力的原料代可可脂，将价格低廉的棕榈油改性为价格较高的代可可脂，对于食品工业有较大的实际意义。脂肪酶作用于乳酯并产生脂肪酸，能赋予奶制品独特的风味。脂肪酶在生产酶改性奶酪制品中起关键作用，酶改性奶酪中含有的游离脂肪酸比只经过普通处理的奶酪中要高10倍以上，这对于其作为风味增强剂是十分有利的。脂肪酶还能够提高面制品的烘焙品质、改善面包质地、延长制品的货架期。在医药领域中，随着环境保护的意识越来越强，将脂肪酶加入洗涤剂中可大大提高其去污效果，并且脂肪酶是生物产品，易被降解，不污染环境；在皮革加工过程中需要把皮毛上脂肪去除。

2021年《中华人民共和国食品安全法》第二次修订之后，科技投入对于食品行业的重要程度直线上升，脂肪酶的研究对食品行业的重要程度也是不言而喻，但脂肪酶在其他工业化生产和研究中同样也扮演着非常重要的角色，脂肪酶被广泛的应用于食品加工及品质的改良中。如上文提到的给乳制品及黄油的增香。利用位置水解特性对油脂之中的酯键催化，从而提高食用油的营养价值。在鱼类的加工中，用脂肪酶分解鱼肉中的脂类，利用脂肪酶催化酯交换反应将棕榈油转化成类可可脂。在酒精饮料发酵过程中加入脂肪酶可改变产品的口味。在生面团中加入脂肪酶使三甘酯部分水解而增加单甘酯的含量可延缓变质，单甘酯和双甘酯的形式使蛋白气泡性质得到改善。

在医药方面脂肪酶被用作疾病的诊断工具，用于诊断急性胰腺炎和胰腺损伤。在恶性肿瘤的治疗和肠胃功能紊乱引起的营养不良。脂肪酶被用于生产多不饱合脂肪酸，多不饱合脂肪酸所起的保健作用 越来越多的被人们使用。

在饲料中脂肪在畜禽体内的作用主要是氧化供能，它含有的能量是碳水化合物的2.25倍。幼禽幼畜消化机能尚未发育健全，内源性消化酶分泌量不足，出现营养不良的现象，影响产量，而脂肪酶可以有效的降解脂肪，让幼禽幼畜能够更好地消化。

近年来随着细胞工程、基因工程、固定化技术的兴起，以及生物方面知识对大众的普及程度提高，在食品、牛奶、香水、化妆品和医药中添加天然成分的产品越来越受消费者青睐。由天然底物生物合成的化合物被认定为天然产物，而同样的原料用化学法生产的产物则不受欢迎。因此，天然成分在今后将会具有很大的需求，这使生物催化剂极具吸引力，所以说，脂肪 酶在油脂、食品、医药、化妆品等领域具有光明的应用前景。