综述：基因修饰脂肪酶作为食品工业中甘油二酯生产的生物催化剂：一项批判性综述

本综述系统探讨了基因修饰脂肪酶（Lipases）在食品工业中催化甘油二酯（DAG）生产的前沿进展。通过理性设计（Rational Design）和定向进化（Directed Evolution）等蛋白工程技术，显著提升了脂肪酶的催化效率（kcat ）、热稳定性（ΔTm ）及底物适应性，为生物催化过程的工业化应用提供了突破性解决方案。

　　

Abstract
脂肪酶凭借其卓越的区域选择性和对映体选择性（Regio-/Enantioselectivity），在生物催化领域占据核心地位。然而，天然脂肪酶的低稳定性、狭窄底物谱和催化效率不足等问题，限制了其在工业场景中的应用。分子水平的遗传改造技术——包括定点突变（Site-directed Mutagenesis）和计算建模（Computational Modelling）——为突破这些瓶颈提供了全新路径。

分子工程策略
通过理性设计对脂肪酶活性中心的关键氨基酸（如催化三联体Ser-His-Asp）进行精准替换，可显著提升其催化周转率（k_cat
）。例如，将疏水核心的亮氨酸突变为苯丙氨酸，可使酶的热稳定性提高15℃（ΔT_m
）。定向进化技术则通过易错PCR（epPCR）构建突变文库，结合高通量筛选获得耐受极端pH（2.0-10.0）的工程酶变体。

工业应用验证
在甘油二酯合成中，改造后的脂肪酶可实现90%以上的转化率，较野生型提高3倍。这些工程酶在60℃连续反应100小时后仍保持80%活性，完全符合食品工业的连续化生产需求。值得注意的是，某些突变体对sn-1,3位酯键表现出绝对选择性（>99%），这对高纯度DAG制备至关重要。

机制与展望
分子动力学模拟揭示：α-螺旋（α-Helix）的刚性增强是热稳定性提升的结构基础。未来研究应聚焦机器学习辅助的虚拟突变预测，以及非天然氨基酸插入等新兴技术。这些进展将推动脂肪酶从实验室工具向工业化生物催化剂（Industrial Biocatalyst）的跨越式发展。