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植物脂肪酸脱饱和酶相关基因的研究进展_同源克隆-论文网

时间:2014-06-27  作者:魏代凤
生物柴油在此种情形之下应运而生,成为清洁代用燃料之一。它是利用低碳醇与天然植物油或动物脂肪中主要成分甘油三醋发生醋交换反应,利用甲氧基取代长链脂肪酸上的甘油基,将甘油三酷断裂为脂肪酸甲醋,从而减短碳链长度,降低油料的粘度,改善油料的流动性和汽化性能,达到作为燃料使用的要求,是一种洁净的生物燃料,也称之为“再生燃油”。生物柴油不仅可以使人类摆脱对石油的依赖,而且还是一种可再生环境友好型能源。所以,目前生物柴油正在成为一个商机诱人的绿色产业。

脂肪酸脱饱和酶就是把脂酞基链中的C-C转变成C=C的酶类。脂肪酸脱饱和酶在生物体里是普遍存在的,但不同的物种又有自己特征的脱饱和酶。脱饱和酶在生物体脂质代谢、生物膜正常结构的维持及其生物功能的实现具有重要的意义,此外脱饱和酶对生物的低温适应和胁迫具有重要的作用。通常来讲,有两类脱饱和酶,即水溶性的脱饱和酶和膜结合的脱饱和酶。水溶性的脱饱和酶为ACP(acylcarrierprotein)脱饱和酶,如硬脂酞ACP脱饱和酶,在生物体体内,它催化硬脂酸转变成油酸:膜结合的脱饱和酶是以脂酞基辅酶A或甘油醋中的酞基链为底物,在脂酞基链中产生新的不饱和键,它又进一步被分为两类:甲基端(methyl-end)脱饱和酶(亦即w-6和。-3脱饱和酶)和所谓的前末端(so-calledfront-end)脱饱和酶或又叫梭基端(carboxyl-terminus)脱饱和酶,前者在油酸链的第12位和巧位引入不饱和键,后者在一个已经存在的不饱和键和梭基端间引入不饱和键如△4,△5,△6位脱饱和酶。此外,在植物体里,还存在△8位脱饱和酶,具有△8脱饱和键的脂酞基被转移进入磷脂,形成特有的植物鞘氨醇,对植物体具有重要的生理功能。哺乳动物和人类都具有前末端脱饱和酶,但却缺乏△12,△15脱饱和酶。因此,亚油酸和a亚麻酸被称作必需脂肪酸。在生物体内,a亚麻酸可以经进一步延伸碳链和脱饱和而转变成对人体具有重要生理功能的长链多不饱和脂肪酸如DHA(22:6n-3)和EPA(20:5n-3)。人类对必需脂肪酸的大量需求大大了促进了我们对其生物合成机制的研究及新资源的发现。通过基因工程手段,来修改脂肪酸合成的代谢途径获取我们所需要的东西是较理想的目标,这导致了在各种各样的生物体里克隆和鉴定相关的脱饱和酶基因,以筛选有价值的基因。同样,脂肪酸也成了我们追求的理想能源之一。我们知道,石油资源不久后终将枯竭,而可再生能源成了我们解决将来能源危机的重要途径。通过对油脂加工,转变为生物柴油将形成新型产业。研究表明,油脂中脂肪酸链的长短、不饱和键数量的多少会显著影响生物柴油的品质。因此,脱饱和酶基因的克隆和鉴定,对指导产油作物(含燃料油植物)品种选育及品种的基因工程改良具有重要意义。

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