中国工程院院刊《Engineering》年第6卷第4期“食品安全与健康”专刊发表了题为“Lipase-CatalyzedSynthesisofSn-2Palmitate:AReview”的综述，文章第一作者为江南大学食用油营养与安全科技创新团队韦伟副研究员，通讯作者为王兴国教授。根据最新发布的SCI期刊影响因子，《Engineering》的影响因子为6.，属于工程技术1区TOP期刊。
母乳是健康婴儿最佳的食物，其中脂肪仅占母乳的3~5%，但为全母乳喂养的婴儿提供了约50%的能量。母乳脂中甘油三酯的含量约为98%，其中约70%的棕榈酸分布在甘油碳骨架的sn-2位。sn-1和sn-3位主要酯化不饱和脂肪酸。母乳脂中含量最高的甘油三酯是1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油酯（OPO，约占16-29%）和1-油酸-2-棕榈酸-3-亚油酸甘油酯（OPL，13-20%）。与母乳脂相比，婴儿配方奶中通常使用的植物油具有不同的脂肪酸分布和不同的甘油三酯。在植物油中，棕榈酸主要（通常80%）酯化在sn-1和sn-3位。因此，通过分提、调配和化学酯交换等处理的天然植物油无法达到与母乳脂相同的甘油三酯组成。sn-2棕榈酸甘油酯（sn-2Palmitate）是一种结构甘油三酯，主要由1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯组成，也包含其他sn-2位为棕榈酸的甘油三酯，将其添加到婴幼儿配方奶粉中可以模拟母乳脂中甘油三酯的结构。
母乳脂中独特的甘油三酯结构对婴儿生长发育具有重要的作用。甘油三酯的消化主要发生在婴儿的胃和小肠中的脂肪酶水解反应。由于胃脂肪酶和胰脂肪酶具有sn-1,3位置选择性，因此甘油三酯的水解生成sn-2甘油单酯和游离脂肪酸。在婴儿的胃肠道微环境中，游离的棕榈酸与钙和镁形成不溶性皂，经粪便排出。因此，目前的研究重点之一是对婴儿配方奶脂肪中的甘油三酯进行修饰（通过添加sn-2棕榈酸甘油酯），以提高脂肪吸收率、减轻由棕榈酸钙引起的症状。因为棕榈酸在甘油碳骨架上不同位置的差异导致了脂质吸收差异，激发了人们对sn-2棕榈酸甘油酯开发的兴趣。通过改变脂肪酸在甘油碳骨架上位置的油脂改性方法，可以改善油脂的营养品质。而基于sn-1,3位置选择性脂肪酶的酶法技术使得这种脂质改性成为可能。本文综述了过去25年中酶法合成sn-2棕榈酸甘油酯的研究进展及其在实验室条件下的制备流程，重点分析了结构甘油三酯合成过程中所用到的sn-1,3位选择性脂肪酶和甘油三酯结构分析的方法。另外，本文还对酶法合成sn-2棕榈酸甘油酯的前景进行了展望。用于合成sn-2棕榈酸甘油酯的脂肪酶
脂肪酶是脂质改性中最常用的生物催化剂之一，其位置选择性在酶法合成特定结构的甘油三酯中非常重要，然而脂肪酶位置选择性的一般机制仍不清楚。大多数脂肪酶对甘油骨架的sn-1和3位置具有选择性，因此被称为sn-1,3位置选择性脂肪酶，如胰脂肪酶、胃脂酶和一些微生物脂肪酶。尽管在实验室中越来越多的微生物脂肪酶已经被成功地用作生物催化剂，但只有少量的脂肪酶被商业开发。在合成sn-2棕榈酸甘油酯中使用最广泛的脂肪酶是LipozymeTLIM和LipozymeRMIM，此外还有Lipozyme、NS、LipaseDF-15等。
甘油三酯的分析
甘油三酯的分析一直是油脂化学的难点之一，常用高温气相、非水反相液相配合蒸发光散射检测器和银离子液相色谱等方法分析。高温气相是其毛细管柱保持在高温（°C）的气相色谱，根据不饱和程度分离甘油三酯。但是，常用的火焰离子检测器，无法提供甘油三酯异构体的信息。因此，通常将此方法与sn-2位脂肪酸分析相结合。液相色谱可以根据两种色谱相的相对极性分为两种，即正相液相色谱和非水反相液相色谱。该方法样品制备简单，且设备相对便宜。因此，这种方法使用最为广泛。但是，这种方法不能分离甘油三酯位置异构体。甘油三酯分析中最常用的正相液相色谱方法是银离子正相液相色谱，可用于甘油三酯异构体的分离。高分辨率碳谱核磁共振也可以分析甘油三酯特定位置的脂肪酸。最近报道的液相方法中包括配备四极杆飞行时间质谱的超高效液相色谱、二维气相色谱和银离子大气压化学电离质谱等，可以有效分离天然油脂中的甘油三酯，以及对甘油三酯进行立体定向分析，因此将来可应用于结构甘油三酯的分析。酶法反应方案
本文概述了年至年发表的关于酶法合成sn-2棕榈酸甘油酯的研究。大体上有三种反应方案：酸解反应、酯交换反应和醇解反应。其中酸解反应是最常见的方法，其次是酯交换反应。
酸解反应通常用在sn-2位置富含棕榈酸的甘油三酯与游离脂肪酸或游离脂肪酸混合物在sn-1,3位置选择性脂肪酶作用下进行。三棕榈酸甘油酯由于较高的纯度通常在实验室中用作底物，但是由于价格昂贵，便宜的天然油（例如棕榈硬脂、棕榈油等）常被用作三棕榈酸甘油酯的替代品。游离脂肪酸的来源一般是油酸、亚油酸、植物油得到的游离脂肪酸混合物（例如大豆油、菜籽油等）或富含长链多不饱和脂肪酸的单细胞油。这种方法的特点是步骤简单、副产物少。酸解反应的主要副产物是游离脂肪酸，可通过分子蒸馏可以有效消除。然而，由于酰基转移的存在，sn-2位置上的脂肪酸迁移到sn-1,3位，这影响了目标物结构甘油三酯的产量。因此，通过酸解反应获得高纯度得结构甘油三酯的产率相对低于通过醇解反应。酯交换反应采用sn-1,3位置选择性脂肪酶催化sn-2位富含棕榈酸的甘油三酯与游离脂肪酸酯或油脂的反应。游离脂肪酸酯主要包括乙酯和甲酯，而富含油酸/多不饱和脂肪酸的天然油通常用作酰基供体。在此过程中所选材料通常价格便宜且分布广泛，使其在结构甘油三酯的工业生产中非常受欢迎。然而，最终产物是具有相似物理性质的不同甘油三酯的混合物，难以通过纯化得到纯度较高的结构化甘油三酯。因此，选择适当种类和比例的油脂至关重要。为了获得更高产率的结构甘油三酯，学者们研究利用醇解反应合成sn-2棕榈酸甘油酯。该方法是一个两步反应，每步都需要sn-1,3位置选择性脂肪酶。首先，选择天然油脂与醇反应，形成富含棕榈酸的sn-2位甘油单酯。然后，将纯化的sn-2位甘油单酯用游离脂肪酸酯化以获得更高产率的目标物结构甘油三酯。该过程避免了酰基转移并获得了纯结构甘油三酯，但是步骤的复杂性导致成本增加，因此，这种方法在工业生产中不常用。重要意义
在过去的二十年中，研究人员利用脂肪酶催化技术开发了几种结构甘油三酯，例如类可可脂、sn-2棕榈酸甘油酯和sn-1,3-山嵛酸-2-油酸甘油三酯等。其中，sn-2棕榈酸甘油酯是一种成功的结构甘油三酯，许多制造商已将其添加到婴儿配方奶中作为营养补充剂。sn-2棕榈酸甘油酯的研究，是在甘油三酯的研究中重要的一步。母乳中甘油三酯组成复杂，sn-2位富含棕榈酸仅仅是母乳甘油三酯中的一类，除sn-2位富含棕榈酸之外，母乳中其他种类的甘油三酯也具有独特的组成，母乳的甘油三酯组成与其他种类的天然油脂都不相似。今后的研究中，利用先进的组学技术深入研究母乳脂的甘油三酯的结构，将为母乳中甘油三酯分子结构提供更多的信息。而通过油脂加工工艺，获得与母乳甘油三酯组成更接近的功能性脂质也将是未来的研究重点。
本文受到国家自然科学基金（）、中国科协青年人才托举工程项目（QNRC）、高等学校学科创新引智计划“计划”（B）和食品科学与工程一流学科建设项目（JUFSTR0202）的资助。
稿件来源：食用油营养与安全科技创新团队
编辑：王章铁硕士研究生
撰稿：韦伟副研究员
校稿：金俊博士
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