Page 95 - 精细化工2019年第9期

第 9 期 张凯强，等: 有机介质中包衣菌体催化合成 c9,t11-共轭亚油酸 ·1823·

Lipids（Chrompack），流动相为 V（正己烷）∶V（乙腈）
= 99.9∶0.1，流量为 1.0 mL/min，检测波长为 230 nm。
1.2.8 底物转化率计算
底物转化率/%=(c9,t11-CLA 质量/亚油酸加入
质量)×100
1.2.9 数据统计分析方法
实验数据通过统计分析软件 SPSS 13.0 进行处
s
理和方差分析，数据以 x  表示，采用 Duncan 氏
法进行多重比较，显著水平为 0.05。
图 1 表面活性剂种类对包衣菌体酶活的影响
2 结果与讨论 Fig. 1 Effect of types of surfactants on the activity of
enzyme in coated bacteria
2.1 谷氨酸二烷基酯核糖醇的合成
2.2.2 表面活性剂添加量对 c9,t11-CLA 产量的影响
通过表面活性剂对酶进行包衣处理可有效防止
选取谷氨酸双十二烷基酯核糖醇（2C 12 GE）作
酶在有机介质中变性失活，Yoshio 等比较了阳离子
为表面活性剂，研究其浓度对包衣菌体催化活性的
型、阴离子型、两性离子型和非离子型表面活性剂
影响。向 200 mL 菌悬液中分别缓慢滴加 40 mL 质
包衣脂肪酶的催化效果，结果发现非离子型表面活
性剂的效果最好 [18] 。谷氨酸二烷基酯核糖醇是一种 量分数为 0.5%、1.0%、1.5%和 2.0%、2.5%的 2C 12 GE
的丙酮溶液，反应后测定 CLA 产量，结果见图 2。
新型的非离子型表面活性剂，已被成功用于脂肪酶
由图 2 可知，质量分数 1.0%的 2C 12 GE 包衣后菌体
的包衣处理。为比较不同长度烷基的表面活性剂对
的催化活性最高，c9,t11-CLA 的产量为 920 mg/L，
酶活性的影响，本文分别以正辛醇、月桂醇和肉豆
且显著高于质量分数 1.5% 2C 12 GE 包衣后的菌体
蔻醇 3 种脂肪醇为原料，通过合成得到 3 种谷氨酸
（P> 0.05）。随 2C 12 GE 质量分数增加，菌体的催化
二烷基酯核糖醇（2C 8 GE、2C 12 GE 和 2C 14 GE），经
活性逐步降低，可能是高浓度表面活性剂阻止了底
重结晶，产品为白色粉末状。测定产品的熔点，记
物与酶的接触，而表面活性剂浓度过低时，菌体包
录其初熔值和终熔值， 3 个产品的熔点分别为
衣不充分，酶在有机介质中易失活。因此，采用质
84~86、100~103、115~117 ℃，这与文献报道的结
果一致 [16] ，将其对脂肪酶进行包衣处理，发现酶经 量分数 1.0%的 2C 12 GE 丙酮溶液对菌体进行包衣。

包衣处理后活性有较大提高，而没有包衣处理的酶
在有机溶剂中没有酶活。因此，本实验所得 3 种谷
氨酸二烷基酯核糖醇可以用于后续包衣研究。
2.2 制备包衣菌体的单因素条件优化
2.2.1 表面活性剂种类对 c9,t11-CLA 产量的影响
3 种谷氨酸二烷基酯核糖醇（2C 8 GE、2C 12 GE
和 2C 14 GE）分子中有一个亲水的羟基和两条疏水烷
基链，每条烷基链分别有 8、12 和 14 个碳原子。将
3 种表面活性剂分别用来制备包衣菌体，结果如图 1
所示。经 2C 12 GE 包衣后菌体的催化活性最高（P>
0.05），c9,t11-CLA 的产量为 915 mg/L。而 2C 8 GE 图 2 2C 12 GE 添加量对包衣菌体酶活的影响
包衣后 c9,t11-CLA 的产量仅为 476 mg/L。这可能是 Fig. 2 Effect of amount of 2C 12 GE on the activity of
enzyme in coated bacteria
由于疏水链长度较短的表面活性剂的极性较强，影
响酶表面必需水的分配，从而影响到酶活。2C 14 GE 2.2.3 表面活性剂溶剂种类对c9,t11-CLA产量的影响
包衣后 c9,t11-CLA 的产量为 818 mg/L，低于 2C 12 GE 为使表面活性剂能在水溶液中均匀分散，本文
包衣后的催化水平。有研究发现，当表面活性剂的 比较了常用的乙醇和丙酮两种溶剂对包衣后菌体酶
疏水链变长时，会增加底物向酶扩散的阻力，同样 活的影响，结果如图 3 所示。用丙酮作为表面活性
会影响酶活性 [16] 。因此，谷氨酸二烷基酯核糖醇中 剂的溶剂，制备得到包衣菌体的催化活性较高，
烷基链的长度对菌株中亚油酸异构酶活性有显著影 c9,t11-CLA 的产量为 925 mg/L，而用乙醇作为溶剂
响。所以，选取最佳表面活性剂为谷氨酸双十二烷 的酶活损失较大，c9,t11-CLA 的产量为 762 mg/L。
基酯核糖醇。 因此，后续研究选取丙酮作为表面活性剂的溶剂。