基于非水相平板法的脂肪酶转酯活性可视化检测新策略及其在生物柴油制备中的应用

针对传统脂肪酶转酯活性检测方法依赖精密仪器、操作繁琐的问题，淮阴工学院团队创新开发了非水相平板法。该方法通过动物脂肪/植物油-叔丁醇-甲醇乳化体系构建稳定载体，结合染料标记实现转酯反应透明晕圈的直观观测，并建立晕圈直径与酶活性的定量关系。研究证实该法可同步检测水解与转酯活性，具有高通量、低成本优势，为生物柴油用脂肪酶筛选提供了标准化工具。

　　

随着全球对可再生能源需求的增长，酶法生物柴油生产因其环境友好特性备受关注。脂肪酶（lipase）作为催化甘油三酯与甲醇转酯化反应（transesterification）的关键酶，其活性检测通常依赖气相色谱等精密仪器，存在成本高、耗时长等瓶颈。传统平板法虽操作简便，却无法区分水解与转酯活性。针对这一技术空白，淮阴工学院生命科学与食品工程学院的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表创新成果，开发出新型非水相平板检测法。

研究团队采用乳化-固化技术，将动物脂肪（lard）、大豆油、叔丁醇（tert-butanol）和甲醇制备成室温稳定的半透明固体平板，通过添加固体支撑物（纱布、滤纸等）和染料增强观察性。关键技术包括：1）建立乳化体系相行为调控方法；2）优化甲醇缓释工艺；3）开发晕圈直径-酶活性定量模型；4）采用气相色谱验证反应产物脂肪酸甲酯（FAME）组成。研究使用重组Candida antarctic lipase B(CalB)和天然脂肪酶作为测试样本。

【材料与方法】
研究选用猪油为主要底物，通过热熔乳化实现甲醇的均匀分散。关键创新在于通过叔丁醇调节非水环境，有效抑制水解副反应。

【非水相平板及其介导的转酯反应分析】
实验发现，传统水相乳化平板产生完全透明水解晕圈，而非水相平板形成半透明转酯特征晕圈（图2）。气相色谱证实晕圈区域主要含FAME，仅含微量游离脂肪酸（图6）。

【结论】
该研究成功构建了首个可直观区分脂肪酶转酯/水解活性的平板检测体系。通过建立晕圈直径与FAME产量的线性关系（R²

0.95），实现酶活性的半定量评估。相比液相法节省90%酶用量，单板可同时筛查数十个样本。

这项突破性工作为生物柴油工业化生产提供了高效筛查工具，尤其适用于：1）定向进化脂肪酶的高通量筛选；2）工业酶制剂质量控制；3）生物燃料生产工艺优化。其创新性在于将复杂的仪器检测转化为可视化判读，推动了酶催化生物能源领域的检测标准化进程。研究获得淮安市自然科学项目（HAB202225）和江苏省研究生创新计划（HGYK202406）支持。