中国农学通报2010,26(4):318-322

ChineseAgriculturalScienceBulletin

不同来源脂肪酶催化制备生物柴油的研究进展

朱俊任，郑旭煦，李强，殷钟意，蒋贞贞

（废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆工商大学环境与生物学院，重庆400067）

摘要：不可再生能源日益减少，脂肪酶催化合成生物柴油已受到普遍关注。综述了不同来源脂肪酶催化制备产生物柴油的研究现状、工艺特点及应用进展，提出了脂肪酶催化合成生物柴油的研究与发展方向，为今后脂肪酶催化制备生物柴油提供思路。关键词：脂肪酶；来源；生物柴油；研究进展中图分类号：S21

文献标志码：A

论文编号：2009-2294

ResearchofBiodieselPreparationbyLipasefromDifferentBacterialSources

(EngineeringResearchCenterforWasteOilRecoveryTechnologyandEquipment,MinistryofEducation,

ZhuJunren,ZhengXuxu,LiQiang,YinZhongyi,JiangZhenzhen

CollegeofEnvironmentandBioengineering,ChongqingTechnologyandBusinessUniversity,Chongqing400067)

Abstract:Non-renewableenergysourcesaredeclining.Thetechnologyoflipasecatalyzedsynthesisbiodiesel

hasbeenpaidextensiveattentions.Thispaperreviewstheresearchstatus,technologicfeatureandindustrialpointsoutthetendencyoftheresearchanddevelopmentoflipasecatalyzedsynthesisbiodiesel.Lipase-catalyzedpreparationprovidesideasofbiodieselinfuture.Keywords:lipase;source;biodiesel;

research0引言

自2007年起，国际市场油价开始不断飞涨，2008年纽约商品交易所轻质原油最高攀升至150美元/桶，世人震惊石油危机是否真的到来?它预示着人们寻找可再生的和低污染的能源已刻不容缓。生物柴油作为可替代石油原料的可再生清洁能源，2006年底，全球的产量已超过600万t，中国产量超过10万t。到2007年，欧美洲生物柴油产量已达750万t[1-2]。

生物柴油(biodiesel)是动植物油脂与短链醇经酯交换反应而得的脂肪酸单烷基酯。其酯交换反应是将甘油三酯最终转变成甘油，每一步反应均产生一个单酯[3]。酯交换使用的催化法主要有：化学法(碱催化法、酸催化法)、生物酶法、超临界法。生物酶法的主要优点是操作方便，能耗小，无三废，绿色环保。但生物酶法在大规模生产中也存在一些问题，如生产成本较高、

applicationprogressoflipasefromdifferentbacterialsourcesinthepreparationofbiodiesel.Meanwhile,it

反应效率较低、生产周期较长等。国内外很多学者针对这些问题进行了大量研究，以期获得更加廉价、高效、稳定、实用的脂肪酶。1产脂肪酶微生物的来源

脂肪酶(lipase，EC3.1.1.3)是一类特殊的酯键水解酶，主要水解由甘油和12碳原子以上的不溶性长链脂肪酸形成的甘油三酯[4]。脂肪酶在自然界分布很广，达65种属的微生物均产脂肪酶[5]。

脂肪酶是从自然界分离得到的许多菌株中获取的，菌株可从两方面筛选：对于催化转化植物油的菌种，大多从富含这类油脂的土壤中筛选，如种植大豆，油菜土壤里；对于催化转化动植物废油的菌种，就从食堂、厨房、油厂附近的富含地沟油的土壤中筛选。不同产脂肪酶微生物的来源见表1，各种产脂肪酶微生物的筛选分离方法可参见有关文献[6-9]。

基金项目：重庆市高校优秀成果转化项目(KJZH08211)；重庆市教委科技项目(KJ090706)。

第一作者简介：朱俊任，男，1984年出生，重庆人，硕士研究生，从事废弃物资源化技术研究，通信地址：400067重庆工商大研究生院环境工程08。E-mail：zhujunren008@http://。

通讯作者：郑旭煦，女，1964年出生，重庆人，博士，教授，硕导，从事废弃物资源化技术研究，E-mail：xuxuzheng@http://。收稿日期：2009-11-03，修回日期：2009-11-17。

表1不同产脂肪酶微生物的来源

微生物种类

酵母根霉毛霉假单胞菌

来源

从富含糖类的环境，如水果(葡萄、苹果等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)中分离

从酒厂酒曲中分离

从土壤、动物粪便、动植物、食品中分离

从腐败变质的肉及肉制品、鲜鱼贝类、禽蛋类、牛乳和蔬菜等食品中分离

直接分离微生物的脂肪酶产量一般是较低的。可以通过改变培养基的成分和配比，或加入特定的化学物质，或外加一些诱变方法，来达到选定特异的产脂肪酶微生物菌株的目的[10]。为达到提高酶的稳定性、促进酶与底物、产物分离、增加产物收率、提高酶的使用效率等目的，可通过固定化方式[11-14]制备工程酶，用于生物柴油生产。

2不同来源脂肪酶催化制备生物柴油的研究及产业化

目前，国内外用于催化制备生物柴油的脂肪酶主要有酵母脂肪酶、根霉脂肪酶、假单胞菌脂肪酶、猪胰

脂肪酶等。由于脂肪酶价格昂贵，目前还未在工业上广泛应用。在催化制备生物柴油的反应过程中，不同的脂肪酶表现出不同的活性和特异性，它们之间的区别值得研究，以便从中选出最适宜的脂肪酶用于生物柴油的生产。2.1酵母脂肪酶催化法

在生物酶法制备生物柴油的研究中，国内外研究最多是酵母脂肪酶催化法。酵母产脂肪酶效率高，发酵活力可达8000U/ml[15]。有文献报道酵母脂肪酶制备生物柴油速度快、效率高，主要研究情况见表2。

表2酵母脂肪酶催化制备生物柴油的研究

原料棉籽油菜籽油菜籽油餐饮废油菜籽油菜籽油色拉油

脂肪酶Novozym435Novozym435Novozym435Novozym435C.antarcticaC.rugosaCandidasp.99-125