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酶法催化生产1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯

大C-会员头像-www.bzwz.com标准物质网 大C 0 432 2021-10-21
【摘要】1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯(OPO)是母乳脂肪中甘油三酯的重要组成成分,可有效改善和保证棕榈酸在婴幼儿体内的吸收和利用。本文对其脂肪酶催化生产进行了简单探索,以三棕榈酸甘油酯(PPP)和油酸(OA)为底物,通过1,3-特异性脂肪酶RMIM催化的酸解反应成功制备了1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯。经单因素优化后最佳反应条件为:PPP与油酸摩尔比1:6,加酶量8%,反应温度50℃,反应时间6h,反应产物中脂肪酸组成为:油酸54.86%,sn-2位棕榈酸含量为87.64%。
  • 母乳中脂肪成分提供了婴儿50%以上的能量,其中占98%左右的为甘油三酯。这种甘油三酯组成往往有以下特点:不饱和酸脂肪酸如油酸亚油酸等主要分布在sn-1,3位,油酸含量最大;而饱和脂肪酸多位于sn-2位上,如占总脂肪酸含量20~25%的棕榈酸,其中的60~70%位于sn-2位上。

    棕榈酸是婴儿生长最重要的脂肪酸,为机体的生长发育、大脑活动、新陈代谢提供能量,棕榈酸结合在甘油三酯的sn-2位时最容易被婴幼儿消化,能够促进机体对能量物质(脂肪)的吸收,而在sn-1,3位则大部分不能被吸收,这是因为sn-1,3位的棕榈酸在胰脂肪酶作用下形成游离的棕榈酸,而棕榈酸熔点(63℃)高于人体体温,在小肠的酸性环境下容易与矿物质发生皂化反应,形成不溶性的盐,最终被排出体外,而sn-2位上的棕榈酸则能以sn-2棕榈酸甘油单酯的形式被人体吸收。因此sn-2位棕榈酸能够促进钙、镁等骨骼矿物质的吸收,促进婴幼儿身体骨骼的生长。因此可水解为sn-2棕榈酸单甘脂和游离油酸的1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)不仅符合人体的消化习惯,更能在一定程度上促进钙的吸收,促进婴儿发育,降低便秘和肠梗塞发生的可能性。2008年中华人民共和国卫生部第13号公告批准了1,3-二油酸2-棕榈酸甘油三酯(OPO)作为营养强化剂可用于婴儿配方奶粉中,并规定了其生产技术指标及强化量。研究酶法绿色催化合成母乳脂肪替代物OPO具有重要的现实意义。

    本实验以三棕榈酸甘油酯(PPP)为底物,选用1,3-特异性脂肪酶为催化剂,合成结构脂OPO。从温度,底物摩尔比,时间,催化剂用量等因素,探讨了结构脂OPO生产过程中的关键反应-酸解反应中的影响因素,优化了反应条件。

    1材料与方法

    1.1主要材料

    LipozymeRMIM,诺维信公司;猪胰脂肪酶胆酸钠三羟甲基氨基甲烷,购于西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;油酸(85%)和PPP(98%),正己烷,异辛烷等色谱纯试剂,均购于阿拉丁试剂公司;乙醚氯化钠甲醇氢氧化钾三氟化硼甲醇溶液(14%)、无水硫酸钠盐酸氯化钙等,均为市售分析纯试剂。

    1.2主要仪器

    GC-7890A型气相色谱仪,Agilent公司,配氢离子火焰检测器(FID);水浴恒温振荡器,金坛市宏华仪器制造厂;试管涡旋震荡器,江苏海门市其林尔仪器制造有限公司;SB-2型薄层色谱喷雾泵,天津市天分分析仪器厂。

    1.3酸解反应

    PPP(100mg)与油酸(OA)按设定比例混合加入具塞三角瓶中,加入RMIM作为催化剂,3mL正己烷作溶剂。置于不同温度,200r/min摇床中。

    1.4甲酯化方法

    根据ISO6800:(1997)的方法,取待测样品,加入4mLNaOH甲醇溶液,置于80℃水浴,接入冷凝装置,至沸腾10min后加入5mLBF3甲醇溶液,继续加热5min加入3mL异辛烷,2min后加入饱和食盐水,吸取上层有机相于样品瓶中,加入无水硫酸钠后吸取澄清液待气相色谱测定。

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