Les lipases ( EC3111113, glycerol ester hydrolases ) sont une classe particuli\u00e8re d'hydrolases \u00e0 liaison ester qui sont class\u00e9es selon la sp\u00e9cificit\u00e9 du substrat en lipases non sp\u00e9cifiques, sp\u00e9cifiques des acides gras et sp\u00e9cifiques. Les lipases sont pr\u00e9sentes chez les animaux, les plantes et les micro-organismes. En phase organique, la lipase peut catalyser la synth\u00e8se d'esters, la r\u00e9action d'\u00e9change d'esters, la r\u00e9action de polym\u00e9risation d'esters, la synth\u00e8se de peptides et la synth\u00e8se d'amides, etc. C'est pourquoi la lipase a \u00e9t\u00e9 largement utilis\u00e9e dans l'industrie alimentaire au cours des derni\u00e8res ann\u00e9es.<\/p>\n
Propri\u00e9t\u00e9s de la lipase<\/strong><\/p>\n Depuis la d\u00e9couverte de la lipase en 1834, il y a eu plus de cent ans d'histoire de la recherche, la lipase est une classe importante d'enzymes m\u00e9taboliques dans les organismes, son substrat naturel pour les esters d'acides gras \u00e0 longue cha\u00eene (tels que diverses graisses et huiles, etc.), peut jouer un r\u00f4le dans le syst\u00e8me h\u00e9t\u00e9rog\u00e8ne (interface huile-eau) ou dans la phase organique, et a une certaine sp\u00e9cificit\u00e9 de position.<\/p>\n Bien que la lipase provienne de diff\u00e9rentes sources et que la composition en acides amin\u00e9s de la lipase de diff\u00e9rentes sources soit diff\u00e9rente, son poids mol\u00e9culaire se situe entre 20 000 et 60 000, et son centre actif a une composition structurelle identique ou similaire, et son centre actif, \u00e0 quelques exceptions pr\u00e8s, est g\u00e9n\u00e9ralement un triplex compos\u00e9 de s\u00e9rine, d'acide aspartique, d'histidine, et la partie centrale de la structure spatiale de la mol\u00e9cule d'enzyme est un repliement \u03b2 hydrophobe entour\u00e9 d'une h\u00e9lice \u03b1 amphiphile. La structure spatiale de la mol\u00e9cule d'enzyme comporte un repli \u03b2 hydrophobe au centre, entour\u00e9 d'une h\u00e9lice \u03b1 amphiphile, et les trois acides amin\u00e9s sont situ\u00e9s dans l'\"anneau\" sur le c\u00f4t\u00e9 du repli \u03b2 central dans une orientation g\u00e9om\u00e9trique hautement conserv\u00e9e. La plupart des lipases poss\u00e8dent \u00e9galement une structure mobile, le \"couvercle\".<\/p>\n Ce \"couvercle\" recouvre le site catalytique actif dans l'\"anneau\" lorsque la lipase n'est pas activ\u00e9e. Lorsque la mol\u00e9cule de lipase est activ\u00e9e, le \"couvercle\" s'ouvre, permettant au substrat de l'action enzymatique de se lier au \"site de liaison du substrat\" de la mol\u00e9cule d'enzyme. Application de la lipase dans l'industrie alimentaire<\/strong><\/p>\n 1. Application dans le traitement de l'huile<\/strong><\/p>\n La lipase peut catalyser la production d'acides gras et de glyc\u00e9rol \u00e0 partir des graisses et de la r\u00e9action d'hydrolyse de l'huile, ce qui est largement utilis\u00e9 dans l'industrie des acides gras et du savon.<\/p>\n En raison de la r\u00e9action g\u00e9n\u00e9rale d'hydrolyse, les graisses et les huiles solides sont extr\u00eamement difficiles \u00e0 disperser dans le syst\u00e8me de r\u00e9action, et la vitesse de r\u00e9action est lente. Tetsuo Kobayashi et al. ont r\u00e9alis\u00e9 l'hydrolyse de la lipase dans un syst\u00e8me de r\u00e9action \u00e0 deux phases eau-solvant organique, et ont dissous le suif dans un solvant organique appropri\u00e9, de sorte que le solvant organique contenant le substrat soit enti\u00e8rement dispers\u00e9 dans la phase aqueuse pour augmenter la vitesse de r\u00e9action, et les acides gras et le glyc\u00e9rol des produits de r\u00e9action ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9partis entre la phase organique et la phase aqueuse pour la s\u00e9paration et la r\u00e9cup\u00e9ration, respectivement, et la d\u00e9composition du suif a pu atteindre 100% apr\u00e8s 48 heures. La lipase peut hydrolyser un ester avec un autre ester, et elle est largement utilis\u00e9e dans les industries des acides gras et du savon.<\/p>\n La lipase peut m\u00e9langer un type d'ester avec un autre type d'acide gras, d'alcool ou d'ester et g\u00e9n\u00e9rer un nouvel ester avec \u00e9change d'acyle, la r\u00e9action de transest\u00e9rification se produit. La r\u00e9action de transest\u00e9rification permet de modifier les propri\u00e9t\u00e9s des graisses et des huiles.<\/p>\n ChangM K et al. a catalys\u00e9 la r\u00e9action de transest\u00e9rification de l'huile de coton hydrog\u00e9n\u00e9e et d'une certaine proportion d'huile de colza par la lipase immobilis\u00e9e avec le n-hexane comme solvant, et le point de fusion du produit \u00e9tait 36\u2103 plus \u00e9lev\u00e9 que celui du beurre de cacao naturel, qui peut \u00eatre utilis\u00e9 comme substitut du beurre de cacao ; Lin Zhiyong a men\u00e9 une \u00e9tude sur la production de beurre de cacao \u00e0 partir de l'huile de sebiferum, et a obtenu de meilleures conditions pour la production d'un analogue du beurre de cacao par les conditions de la r\u00e9action de transest\u00e9rification.<\/p>\n Dans certaines conditions, la lipase peut catalyser la r\u00e9action d'est\u00e9rification entre l'acide gras et le glyc\u00e9rol, de mani\u00e8re \u00e0 convertir un grand nombre d'acides gras libres dans l'huile en esters de glyc\u00e9rol neutres, ce qui non seulement r\u00e9duit l'indice d'acidit\u00e9, mais augmente \u00e9galement la quantit\u00e9 d'esters de glyc\u00e9rol neutres, et r\u00e9alise le bioraffinage et la d\u00e9sacidification des graisses et des huiles. En outre, la lipase peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9e pour renforcer les acides gras polyinsatur\u00e9s, synth\u00e9tiser les phospholipides, etc.<\/p>\n 2. Application dans l'industrie laiti\u00e8re<\/strong><\/p>\n La lipase dans la production laiti\u00e8re aura un double effet, d'une part, en raison de la lipase sur la d\u00e9composition de la graisse du lait, le lait frais dans le processus de stockage produira un go\u00fbt amer, caus\u00e9 par la poudre de lait dans le processus de conservation de la d\u00e9t\u00e9rioration de la qualit\u00e9, les produits fromagers produiront une saveur d\u00e9sagr\u00e9able.<\/p>\n Dans les produits laitiers acides, les acides gras libres produits par la digestion enzymatique inhibent \u00e9galement la production de certains agents de fermentation. D'autre part, l'hydrolyse du lactide dans les produits laitiers par l'application de la lipase peut renforcer la saveur du fromage, du lait en poudre et de la cr\u00e8me, favoriser la maturation du fromage et am\u00e9liorer la qualit\u00e9 des produits laitiers.<\/p>\n Par exemple, gr\u00e2ce \u00e0 une lipolyse sp\u00e9cifique, la cr\u00e8me peut avoir une saveur tr\u00e8s forte. Dans la cr\u00e8me ajout\u00e9e \u00e0 une certaine quantit\u00e9 de solution de lipase, puis homog\u00e9n\u00e9isation, isolation de l'enzyme, puis chauffage de la m\u00e9thode d'inactivation de l'enzyme, \u00e9limination de la couche inf\u00e9rieure de la solution enzymatique, filtration, on peut obtenir pour renforcer l'ar\u00f4me des produits \u00e0 base de cr\u00e8me, son ar\u00f4me et sa saveur grandement am\u00e9lior\u00e9s.<\/p>\n 3. Application dans l'industrie des additifs alimentaires<\/strong><\/p>\n Le palmitate de L-ascorbyle est largement utilis\u00e9 comme antioxydant soluble dans l'ester et comme fortifiant nutritionnel. Le palmitate d'ascorbyle est est\u00e9rifi\u00e9 \u00e0 partir de l'acide L-ascorbique. Par rapport \u00e0 l'acide L-ascorbique, sa propri\u00e9t\u00e9 antioxydante a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9e ; deuxi\u00e8mement, en raison de l'implantation du groupe acide palmitique, il poss\u00e8de \u00e0 la fois l'acide ascorbique hydrophile et le groupe acide palmitique lipophile, ce qui en fait une sorte d'excellent agent tensioactif ; en outre, il a \u00e9galement de puissants effets anticanc\u00e9reux et antitumoraux.<\/p>\n Luhong Tang et al. ont men\u00e9 une \u00e9tude syst\u00e9matique sur les effets de plusieurs milieux de r\u00e9action tels que l'eau, l'heptane et l'alcool tert-amylique, et de plusieurs lipases telles que NOVO435 (Candida antartica), MML (Mucormiehei), LIPOLASE, PPL (pancr\u00e9as de porc), etc. sur la r\u00e9action de synth\u00e8se du palmitate de L-ascorbyle. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que les milieux de r\u00e9action et les esp\u00e8ces de lipases avaient une grande influence sur la r\u00e9action. Parmi les diff\u00e9rents milieux de r\u00e9action \u00e9tudi\u00e9s, l'alcool tert-amylique est le seul qui convienne \u00e0 la r\u00e9action, et parmi les lipases \u00e9tudi\u00e9es, NO2VO435 a montr\u00e9 une bonne activit\u00e9 catalytique.<\/p>\n Le laurate de saccharose a des fonctions d'\u00e9mulsification et d'antibact\u00e9rien. Il a attir\u00e9 de plus en plus d'attention. De plus en plus de chercheurs se concentrent sur l'application d'enzymes comme catalyseurs pour synth\u00e9tiser s\u00e9lectivement l'acide laurique de saccharose. Par exemple, Pedersen et al. ont catalys\u00e9 la synth\u00e8se du monoester de sucrose 2-laurate par la thermolysine de la m\u00e9talloprot\u00e9ase Bacillus p seudofirmus AL-89.<\/p>\n Habituellement, les composants aromatiques et gustatifs sont synth\u00e9tis\u00e9s chimiquement ou extraits de sources naturelles, mais la quantit\u00e9 de substances aromatiques extraites des plantes est limit\u00e9e pour r\u00e9pondre aux besoins de la population. C'est pourquoi la tendance actuelle est \u00e0 la production de m\u00e9thodes biotechnologiques, \u00e0 la synth\u00e8se enzymatique microbienne de compos\u00e9s aromatiques.<\/p>\n Par exemple, Shieh CJ a \u00e9tudi\u00e9 les conditions optimis\u00e9es pour la transest\u00e9rification de l'hexanol et des esters de triacylglyc\u00e9rol dans le n-hexad\u00e9cane catalys\u00e9e par la lipase immobilis\u00e9e de Trichoderma par le biais de la m\u00e9thodologie de la surface de r\u00e9ponse. Gandolfi R a rapport\u00e9 la synth\u00e8se de diff\u00e9rents esters aromatiques (ac\u00e9tate d'hexyle, butyrate d'hexyle, ac\u00e9tate de g\u00e9ranyle et butyrate de g\u00e9ranyle) catalys\u00e9e par l'utilisation s\u00e9lective du myc\u00e9lium sec de Rhizopus oryzae dans la phase organique.<\/p>\n 4.Application au traitement des d\u00e9chets alimentaires<\/strong><\/p>\n Les d\u00e9chets contenant des graisses et les huiles de restaurant us\u00e9es produites dans le processus de transformation des huiles et des graisses sont principalement compos\u00e9s de triglyc\u00e9rides d'acides gras. Non seulement la teneur en acides gras libres est \u00e9lev\u00e9e, mais elle contient \u00e9galement des ald\u00e9hydes, des c\u00e9tones, des polym\u00e8res et d'autres produits oxyd\u00e9s. Wang Yong et al. ont \u00e9tudi\u00e9 la pr\u00e9paration de biodiesel \u00e0 partir d'huile de restaurant usag\u00e9e par transest\u00e9rification catalys\u00e9e par enzyme dans un processus discontinu en trois \u00e9tapes avec un temps de r\u00e9action de 48 h et un taux de conversion total de 90,4%.<\/p>\n Par rapport au proc\u00e9d\u00e9 utilisant de l'huile v\u00e9g\u00e9tale raffin\u00e9e comme mati\u00e8re premi\u00e8re, le taux de conversion de la transest\u00e9rification \u00e9tait de 97,3% dans les m\u00eames conditions de r\u00e9action.<\/p>\n Wa tanabe Y et al. ont \u00e9tudi\u00e9 la transest\u00e9rification continue catalys\u00e9e par des enzymes d'huiles de restaurant usag\u00e9es avec une conversion de 90%, compar\u00e9e \u00e0 celle de l'huile v\u00e9g\u00e9tale raffin\u00e9e, qui \u00e9tait de 93% dans les m\u00eames conditions de r\u00e9action. yuji shimada et al. ont d\u00e9velopp\u00e9 un syst\u00e8me de r\u00e9action pour l'alcoolyse par \u00e9tapes d'huiles de restaurant usag\u00e9es en utilisant une lipase immobilis\u00e9e, et la conversion de la transest\u00e9rification \u00e9tait sup\u00e9rieure \u00e0 90%. Le taux de conversion de l'est\u00e9rification \u00e9tait sup\u00e9rieur \u00e0 90%.<\/p>\n Perspectives<\/strong><\/p>\n De nombreux rapports ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9s sur la technologie de synth\u00e8se de la lipase dans l'alimentation et les domaines connexes, mais la plupart d'entre eux en sont encore au stade de la recherche fondamentale appliqu\u00e9e, et il n'y a pas beaucoup de tentatives d'industrialisation de la synth\u00e8se catalys\u00e9e par la lipase. Avec le d\u00e9veloppement du g\u00e9nie g\u00e9n\u00e9tique et de l'ing\u00e9nierie des prot\u00e9ines, l'application de la lipase dans l'alimentation sera plus d\u00e9velopp\u00e9e, ce qui est tr\u00e8s important pour promouvoir le d\u00e9veloppement rapide de certains domaines de l'industrie alimentaire.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Lipases ( EC3111113, glycerol ester hydrolases ) are a special class of ester-bond hydrolases that are classified according to substrate specificity as non-specific, fatty acid-specific and specific lipases. Lipases are found in animals, plants and microorganisms. In the organic phase, lipase can catalyze ester synthesis, ester exchange reaction, ester polymerization reaction, peptide synthesis and amide […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[46],"tags":[],"yoast_head":"\n
\nLa lipase ne peut agir que dans des syst\u00e8mes h\u00e9t\u00e9rog\u00e8nes, c'est-\u00e0-dire \u00e0 l'interface de l'huile et de l'eau, et n'agit pas sur des substrats uniform\u00e9ment dispers\u00e9s ou solubles dans l'eau, et m\u00eame si elle agit, elle le fait tr\u00e8s lentement, et la lipase agit sur les interfaces hydrophiles et hydrophobes du syst\u00e8me.<\/p>\n