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脂肪酶在油水界面能够催化水解油脂,在微水相和非水相中也能发生酯化反应、转酯反应、交酯反应、酸解反应等比较复杂的催化反应,所以脂肪酶被认为是目前生物领域中最为重要的催化剂之一,在食品、洗涤、药物、饲料和生物柴油等方面都具有很大的商业价值。作为一种重要的工业水解酶,具有广泛的底物特异性,同时还具有高区域选择性和对映体选择性。与其他水解酶不同的是,脂肪酶只有在油水界面才能被激活。这是因为通常情况下,脂肪酶的活性中心部位被一个α螺旋的“盖子”结构所覆盖,这种结构使它发生催化反应的条件比较苛刻,“盖子”结构的打开又受脂肪酶所处环境的影响,因此限制了脂肪酶在许多领域的应用。基于此,本文选取橄榄油为油脂底物,通过Candida.sp.99-125脂肪酶水解橄榄油。以橄榄油的水解率为指标,采用Box-Benhnken中心组合和响应面法分析法对Candida.sp.99-125脂肪酶水解橄榄油的影响因素进行显著性分析。结果表明:在油水界面上,温度、脂肪酶用量、水油比例、界面水油接触率和pH对Candida.sp.99-125脂肪酶水解橄榄油的显著性差异不同,影响程度从大到小依次为:D(pH)>B(水油比例)>C(脂肪酶用量)>A(反应温度)。Candida.sp.99-125脂肪酶水解橄榄油受pH影响显著性最大,受温度影响显著性最小。水油比例对脂肪酶水解橄榄油的影响显著性仅次于pH,证明水油比是脂肪酶在油-水界面水解的重要影响因素,合适的水油比例可以为脂肪酶提供最佳的催化活性,利于水解反应进行。之后,采用分子动力学模拟研究了Candida.sp.99-125脂肪酶在水溶液、正己烷-水、正己烷溶剂中的构象变化。Candida.sp.99-125脂肪酶在正己烷-水界面的三维结构显示,脂肪酶的“盖子”结构一端在正己烷溶剂中,一端在水溶液中,整个“盖子”结构处于拉伸状态。可能脂肪酶“盖子”结构打开与“盖子”结构的亲疏水性氨基酸的比例相关。脂肪酶在正己烷-水界面的分子动力学模拟二级结构研究表明:Candida.sp.99-125脂肪酶在正己烷-水界面,GLY87-SER90环需要进行较大的构象重排,以方便THR88酰胺置于合适的位置并稳定脂肪酶四面体中间体的构象。在α4螺旋中THR159-LEU175波动比较明显,尤其是SER162这个脂肪酶的活性中心波动更为明显,说明α2螺旋链与α4螺旋链发生相互作用。脂肪酶在油水界面的激活机制可能涉及α2螺旋链和α4螺旋链的构象重排,还伴随着GLY87-SER90和MET101-HIS126的相互作用。最后将Candida.sp.99-125脂肪酶应用厨房油污硬表面的洗涤剂中,得到洗涤剂最佳配方为:三乙醇胺1%、丙二醇丁醚2.5%、Candida.sp.99-125脂肪酶2%、65012.5%、AOS 3%。