加工所在綠色合成羥基脂肪酸研究方麵取得新進展
近日,加工所糧油加工團隊在化學領域頂級期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering(中科院一區,TOP,IF=8.4)上發表題為“Effect of Deep Eutectic Mixtures in Hydroxylation of Fatty Acids: A Correlation between Water Activity and Thermostability of FA-HY1”的封麵論文。加工所周鵬飛博士、丹麥奧胡斯大學Yan Zhang博士和華南農業大學碩士研究生劉偉麒為論文共同第一作者,我院張名位研究員和丹麥奧胡斯大學Zheng Guo教授為論文共同通訊作者。
羥基化脂肪酸是一類含有羥基的飽和或不飽和脂肪酸,在食品、生物醫藥和工業化學品具有廣泛的應用。新型溶劑聯合酶法催化合成羥基脂肪酸在“雙碳”戰略下備受關注。項目團隊針對脂肪酸水合酶在水相體係催化合成羥基脂肪酸穩定性差、催化效率低等不足,研發了一種多功能的新型低共熔溶劑(DESs),該溶劑體係結合了脂肪酸水合酶(FA-HY1)用於催化合成羥基脂肪酸。研究表明DESs水分活度不僅具有“開關”FA-HY1催化羥基化反應的閾值作用,而且DESs水分活度被證明是影響FA-HY1 熱穩定性的關鍵因素,同時研究發現 FA-HY1 在氯化膽堿/山梨糖醇體係表現出更出色的熱穩定性。特別是采用同步輻射圓二色性分析了 FA-HY1 二級結構,以此證實 DESs 對FA-HY1 變性進程具有顯著的延遲作用,並在分子動力學水平揭示DESs組分與FA-HY1互作的熱穩定性機製。本研究催化體係具有底物普適性,並實現DESs批次利用,為理性設計 DESs 作為“綠色溶劑”用於生物催化領域提供理論依據。
本研究獲得國家留學基金項目(20200840063),廣東省財政廳專項(粵財農〔2022〕167 號),科技創新戰略專項資金(高水平農科院建設)(R2021PY-QF009, R2020QD-40)等項目資助。