[發明專利]乙酰乳酸合酶E59作為乳化劑的應用

有效

• 申請號: 202110029306.X
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112691606B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 李霜;陶惟一;黃和
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C09K23/30
• 分類號: C09K23/30;C12N9/10
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓;尹妍

本發明涉及乙酰乳酸合酶E59作為乳化劑的應用，所述乙酰乳酸合酶E59的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。本發明還提供了一種生物乳化劑，將乙酰乳酸合酶E59與添加劑復配后作為所述生物乳化劑，與添加劑復配后獲取的乳化劑乳化性能更穩定。本發明的乙酰乳酸合酶E59可作為一種高效生物乳化劑使用，可作用于寬泛的pH環境，可耐受高溫，可耐受高濃度鹽，對烴類和油脂均有顯著的乳化效果。

技術領域

本發明屬于生物化工領域，具體涉及乙酰乳酸合酶E59作為生物乳化劑的應用。

背景技術

生物乳化劑是由各種各樣的微生物產生的高分子量生物聚合物，可以有效地形成和穩定水包油乳液[1]。它們是由多糖、脂多糖、脂蛋白和蛋白質等組成的兩親復合物[1-3]。與表面活性劑相類似，生物乳化劑也能夠提高難溶底物的生物利用度，從而促進難溶底物的生物降解[4]。它們與生物表面活性劑的區別在于生物乳化劑不會顯著降低表面及界面張力[1]。因此，對于生物表面活性劑降低表面張力所帶來的一些不利影響，如破壞細胞膜的通透性[5]，與酶或蛋白質的負面相互作用[6]和對細胞的一般毒性等[7]，可以通過使用生物乳化劑來避免。生物乳化劑具有毒性低、生物降解性、生物相容性高、可再生等優點，特別是在極端溫度、酸堿度和鹽濃度下的具有良好的穩定性[3]。這些特性使它們在石油、制藥、化妝品和食品工業等領域的工業應用中極具價值[1]。目前，人們已廣泛研究了生物乳化劑在石油工業中的潛在用途，如微生物強化采油技術(MEOR) [8, 9]和污染土壤或其他環境污染的生物修復[10]。盡管生物乳化劑有著潛在的優勢，但產量低和純化成本高等一些問題也阻礙了生物乳化劑的實際應用。為了解決這些問題，許多研究人員努力生產和開發更有效的生物乳化劑。

盡管生物乳化劑的組成多樣且復雜，但研究表明生物乳化劑的乳化活性與其化學組成高度相關[11, 12]。最著名和研究最充分的生物乳化劑之一是由Acinetobactercalcoaceticus RAG-1菌株產生的乳化劑Emulsan，它是一種陰離子雜多糖和蛋白質的復合物[13, 14]。Emulsan中的蛋白質經過純化被證實是一種酯酶，當其與不同多糖混合時，可以增強乳液穩定性[15-17]。此外，另一種由菌株Acinetobacter radioresistens KA53產生的生物乳化劑Alasan，是由丙氨酸、多糖和蛋白質組成。Alasan含有三種蛋白質組分，它們被認為是主要乳化功能物質，其中45-kDa蛋白質被證明具有最高的乳化活性，甚至比完整的Alasan復合物高11% [3, 18, 19]。還有兩類蛋白質具有疏水表面活性，即疏水蛋白和Phasin蛋白。疏水蛋白是一組由絲狀真菌產生的具有表面活性的小蛋白質。然而，疏水蛋白生產、分離和純化的低產量仍然阻礙其作為生物乳化劑的應用[20]。Phasin蛋白位于聚羥基鏈烷酸酯(PHA)顆粒表面，是一種能與疏水性聚合物結合的兩親性小蛋白。Phasin蛋白PhaR顯示出較高的乳化能力，但其以包涵體形式表達，為下游的分離提取帶來困難[21]。綜上所述，蛋白質在生物乳化劑的乳化活性中起著不可或缺的作用，而多糖在乳化系統中起穩定劑的作用。基于這一前提，可以通過蛋白質和多糖成分的適當組合來獲得設計的生物乳化劑，潛在地為特定的疏水化合物提供定制的生物乳化劑。此外，由于生物乳化劑的蛋白質和多糖組分更容易在單獨的工業加工中大規模生產和提取，因此可以以相對較低的成本提供這些組合的生物乳化劑。然而，很少有蛋白質具有良好的乳化活性，研究和探索具有高效乳化活性的蛋白質是解決這一問題的前提。

1.Uzoigwe C, Burgess JG, Ennis CJ, Rahman PK: Bioemulsifiers are notbiosurfactants and require different screening approaches. Front Microbiol.2015;6:245.