椰子油富含中链脂肪酸甘油酯，因其独特的脂肪酸组成和优异的氧化稳定性被广泛应用于食品、化妆品及医药领域。椰子油具有良好的热力学特性，还表现出抗菌、抗氧化及快速供能等生理功能。近年来椰子油的功能特性不断被发掘和广泛报道，其作为原料制备的1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯具有防便秘、提高吸收、增强免疫力等功能，被广泛应用于婴幼儿乳粉配方。但由于天然椰子油具有脂肪酸组成单一、饱和度过高、凝固点高等缺点，严重限制了其在食品中的应用。食用高饱和脂肪酸油脂可能增加心血管疾病风险，且这类脂肪在食物中主要以甘油三酯（TAG）形式存在，代谢途径单一，利用率受个人吸收能力影响较大。此外，Margata等报道了天然椰子油的抑菌功能，但其抑菌谱窄且对不同菌种的抑制效果差异显著，应用特性尚不明晰。
酶解改性作为绿色、高效的油脂改性技术，为拓宽椰子油抑菌谱和提升其抑菌能力提供了可行方案。脂肪酶选择性水解椰子油中的TAG，释放游离中链脂肪酸并生成月桂酸单、双甘油酯。生成的这类物质被证实其抗菌活性优于椰子油中的TAG。Margata等利用米黑根霉来源的脂肪酶对初榨椰子油进行水解，发现水解产物对痤疮丙酸杆菌抑菌区域直径为10.08 mm、对枯草芽孢杆菌抑菌区域直径为10.53 mm；Hariyadi等利用马来西亚白地霉的脂肪酶对椰子油进行酶解发酵，得到的改性椰子油对大肠肝菌的抑菌活性达80%。尽管现有研究报道了酶解改性椰子油的抑菌性能，但主要集中在单一脂肪酶的改性效果研究，不同脂肪酶的区域特异性差异对椰子油水解产物的组成调控机制以及对抑菌性能的影响尚不清晰。
脂肪酶的来源具有多样性，不同来源的脂肪酶在酶学特性与区域特异性上存在显著差异，这也使其在油脂改性过程中表现不同的催化效果。NovoCo ADL（ADL）脂肪酶源自南极假丝酵母（Candida antarctica），其能作为非特异性脂肪酶作用于TAG的任意sn-1、sn-2、sn-3位点，对短链脂肪酸TAG具有良好的水解活性。Palatase 20000L（20000L）来源于米黑根毛霉（Rhizomucor miehei），作为典型的真菌脂肪酶，其对短链脂肪酸具有偏好性，常被用于乳制品风味的增强。Lipozyme® TLIM（TLIM）源自疏绵状嗜热丝孢菌（Thermomyces lanuginosus），为固定化脂肪酶，其热稳定性强且催化效率高，Luo Tingyu等利用TLIM对鱼油进行酶解，发现其对长链不饱和脂肪酸TAG具有较强的酶解活性；MHA“Amano”10SD（10SD）作为爪哇毛霉（Mucor javanicus）来源的脂肪酶，其特殊的盖子结构及氨基酸残基序列赋予10SD特异性识别sn-1、sn-3的能力。4 种酶在微生物来源（真菌为主）、区域特异性、底物偏好性方面具有显著差异，且均在油脂水解领域表现出优异性能，为对比酶差异性对椰子油抑菌改性效果的调控作用提供了理想的研究对象。
综合上述研究背景及前期实验筛选，广东海洋大学食品科技学院的邱泽华、曾惠蓝和夏秋瑜*等人运用4 种脂肪酶（20000L、10SD、TLIM、ADL）对椰子油进行选择性水解改性，分析水解前后脂质组成、脂质组学及理化特性的变化，并初步探究酶的特异性差异导致的酶解产物组成差异及其对椰子油抑菌特性的影响。本研究旨在探究酶的差异性对椰子油改性的影响，进一步挖掘椰子油在特殊医学用途配方食品或功能食品中的应用价值，为椰子油的功能挖掘及功能性产品的开发提供参考依据。
1 椰子油及其甘油酯的脂肪酸组成分析
脂肪酸组成及分布影响脂质的代谢吸收及功能特性，椰子油主要由月桂酸（C12:0）组成。如表1所示，水解前，椰子油月桂酸相对含量为（50.37±0.17）%，经过水解后，月桂酸相对含量明显下降。尤其是经10SD、TLIM水解后，月桂酸相对含量分别下降至（34.69±0.04）%和（36.89±0.11）%。可能是由于在椰子油中，月桂酸主要以月桂酸甘油三酯形式存在，脂肪酶在发生水解时会优先选择月桂酸甘油三酯作为底物。此外，影响水解后脂肪酸组成的因素是脂肪酶特异性，TLIM和10SD作为特异性脂肪酶能精准识别sn-1和sn-3位点的酯键并发生水解，而ADL属于非特异性脂肪酶，更倾向于随机水解TAG的酯键，20000L则在水解中链饱和脂肪酸时显示出较强的偏好性。除月桂酸相对含量发生明显变化外，中短链脂肪酸（C8:0、C10:0）相对含量也在水解后降低。这可能是由于中短链脂肪酸具有较小的空间位阻，更易从TAG脱离形成DAG及MAG。
2 椰子油及其甘油酯的脂质组成及滑动熔点分析
酯质组成直接影响脂肪的物理性质（如熔点和结晶行为）和营养功能。如图1所示，未经水解的椰子油主要以TAG形式存在，仅含有极少量DAG与MAG。经不同脂肪酶水解后，其甘油酯组成发生明显变化，其中椰子油在10SD脂肪酶作用下水解生成DAG，其相对含量高达59.81%，而经过ADL、20000L、TLIM水解后，其DAG相对含量有所上升，但TAG仍占据主导地位。这可能是因为脂肪酶的种类及作用位点显著影响椰子油的脂质组成。作为爪哇毛霉来源的脂肪酶，10SD具有该类酶典型的sn-1、sn-3特异性，Hideko等对爪哇毛霉脂肪酶进行纯化和结构分析，发现其对sn-1、sn-3位点酯键的水解速率显著高于sn-2位点，从结构角度推测10SD具有与爪哇毛霉来源的其他脂肪酶相似的活性中心口袋结构，其活性中心的氨基酸残基分布形成了sn-1、sn-3特异性识别位点。椰子油经不同酶水解后，其MAG相对含量仍较低，这可能与水解程度有关，在水解度较低时，脂肪酶优先与TAG的酯键结合，使其断裂生成DAG及游离脂肪酸，这与Morales-Medina等的研究结论一致。
椰子油高含量的中链脂肪酸TAG使其在常温下以固体形式存在，限制了其在食品、医药领域的应用。与未经水解的椰子油相比，水解后椰子油的滑动熔点均发生下降，而下降的程度与DAG的相对含量呈正相关。其中10SD-AC组的滑动熔点从28.2 ℃降至22.3 ℃，降低20.92%。由此可见，经不同脂肪酶水解后的椰子油在常温条件下以液体状态存在，这可能与椰子油的晶型和分子结构有关。滑动熔点的降低与水解后脂质组成的变化密切相关，TAG的类线性结构排列使其在晶体内部结合紧密，以范德华力稳定分子结构。水解后产生的DAG和MAG由于极性增大，使TAG稳定的结构遭到破坏，变得不规则，范德华力减小，滑动熔点降低。因而，改性椰子油滑动熔点的降低有效拓宽了其在食品、抑菌领域的应用场景，如有利于活性物质的包埋等。
为了更好地阐明4 种脂肪酶对椰子油水解后产生的脂质组成的差异，采用聚类热图对椰子油及其甘油脂的脂质组成信息进行统计分析。通过对脂质的非靶向定性和定量分析，发现椰子油及其水解物中共检出89 种酰基甘油，其中TAG 61 种、DAG 23 种、MAG 5 种。具体来说，如图2A所示，未经水解的椰子油TAG（尤其是TAG32:0、TAG34:0、TAG36:0、TAG38:0、TAG40:0）含量明显高于水解后。根据聚类热图的色标，对于10SD-AC 组，绝大部分TAG含量有显著下降，形成中链饱和脂肪酸DAG和MAG，而脂肪酶ADL、TLIM、20000L在相同水解度下表现出不同的水解偏好。脂肪酶的区域特异性会导致其脂肪酸组成发生不同程度的变化，这与3.1节中对脂肪酸组成的讨论结果一致。如图2B所示，椰子油水解前后共检出23 种DAG，其中有13 种不饱和脂肪酸DAG，而经10SD水解后，DAG含量明显升高，其中月桂酸双甘油酯（DAG24:0）、DAG26:0、DAG28:0含量提高幅度最大，可能与10SD剪切位点相关，即与其他脂肪酶相比，10SD对于sn-1、sn-3位点具有更强的结合能力。MAG的生成可能与脂肪酶的逐步水解有关，如图2C所示，在DAG未被水解完全的情况下，MAG含量较低，共检出5 种MAG，分别为MAG12:0、MAG16:0、MAG18:0、MAG18:1、MAG18:2，与未水解的椰子油及其他3 组相比，10SD-AC组月桂酸单甘油酯（MAG12:0）含量显著提高，这也表明10SD对月桂酸甘油酯具有水解倾向性。月桂酸单甘油酯（MAG12:0）、月桂酸双甘油酯（DAG24:0）的生成可能使椰子油的抑菌特性得到改善。
3 椰子油及其甘油酯的傅里叶变换红外光谱分析
如图3所示，3 550～3 450 cm-1处的峰为羟基（—OH）伸缩振动，1 750 cm-1处的峰为羰基（C＝O）伸缩振动，1 150 cm-1处的峰为酯键由于醚键拉伸振动而产生的吸收峰，其余峰均与亚甲基（—CH2—）的伸缩及弯曲振动相关。椰子油在3 550～3 450 cm-1处无明显吸收峰，而水解后的甘油酯在该位置均显示出宽而强的吸收峰，表明其产生羟基（—OH）基团。可能的原因是椰子油在水解前主要以TAG的形式存在，而DAG和MAG则在水解后生成。此外，椰子油在1 750 cm-1处的信号强度大于10SD-AC、20000L-AC。这可能是因为脂肪酶在椰子油水解过程中裂解了甘油主链上酯化的脂肪酸，使原本的酯键（—COO—）减少。4 种椰子油水解产物的—CH2—相关峰无明显位移或强度变化。这是因为椰子油的主要脂肪酸为月桂酸（C12:0）等中短链饱和脂肪酸，其亚甲基的排列方式在酶解前后未发生显著变化，脂肪酸链的减少导致亚甲基数目略有减少，但整体仍占据主导地位。
4 椰子油及其水解甘油酯的氧化稳定性分析
油脂受光照、氧气等因素的影响会生成初级及次级氧化产物，通常使用过氧化值、CD值及TBARS值等理化指标表征油脂的氧化程度。如表2所示，过氧化值和TBARS值分别表征油脂氧化阶段的初级产物（氢过氧化物）及次级产物（醛、酮及环氧化物）。结果显示出椰子油具有良好的氧化稳定性，在保存过程中不易发生氧化，这与椰子油本身的高饱和度有关，其主要由具有更强抗逆性的中短链饱和脂肪酸组成。而经水解后，其甘油酯的过氧化值、TBARS值及CD值均提高，其中10SD-AC组氧化程度最深，其过氧化值达（15.41±0.22）mg/g，TBARS值及CD值分别为（5.29±0.13）µmol/g、（7.52±0.22）mmol/100 g。椰子油经水解后氧化程度加深的原因可能是生成了极性更强的DAG和MAG。Zhou Zheng等研究发现，MAG和DAG由于具有较大的极性，更易与金属离子（Fe3＋、K＋）接触从而加剧脂质氧化。Witasari等对红棕榈油进行酶解酯化，重构了TAG组成，使其氧化稳定性发生变化。除此之外，Nguyen等也发现经酶改性的初榨椰子油CD值呈上升趋势。
氧化诱导时间能更直观地反映椰子油的氧化稳定性，油脂氧化仪能构造高温环境下的氧化模型，通过收集氧化后的挥发性产物改变超纯水的电导率，从而反映油脂氧化程度。测试终点是水电导率的快速增加，并定义为以小时表示的诱导期。由表2可知，椰子油的氧化诱导时间最长，达（42.70±3.21）h，说明在此过程中其氧化速率较慢，而水解后的甘油酯氧化诱导时间大幅缩短，10SD-AC组缩短至（26.82±1.34）h。在后续研究中，需要关注水解条件的优化，以进一步降低椰子油氧化的风险，为其在食品领域的应用提供良好的理论基础。
5 椰子油及其甘油酯的热稳定性分析
DSC法是研究油脂热稳定行为和评估油脂熔融特性的高效方法。如图4A所示，椰子油及其甘油酯在同一升温速率下的DSC曲线相似。在100 ℃附近，4 种椰子油甘油酯均出现明显吸热峰，而结合TG分析来看，在100 ℃时样品质量未发生明显改变，猜测油相可能在100 ℃时发生第1次相转变，此时椰子油及其甘油酯较稳定。随着温度的升高，第2次显著的吸热反应发生，椰子油的峰值温度（Tpeak）为437.4 ℃，而其甘油酯的Tpeak均有所下降，说明酶解后椰子油的稳定性下降，可能的原因是水解后，椰子油的脂质组成由TAG变为DAG和MAG，破坏了其原本的晶型结构，导致稳定性降低，同时脂肪酸组成通过影响碳链排布使原本的空间构型发生偏移。峰值过后，样品均发生明显放热反应，说明其在热作用下发生降解，失去原本稳定性及理化特性。
使用TG分析反映物质质量在受控加热过程中的变化（图4B）。在从30 ℃升温至600 ℃的过程中，所有样品均表现出相似质量损失模式。在30～200 ℃范围内，椰子油及其甘油酯表现出良好的稳定性，质量几乎没有损失，说明油样中水分含量较低，无其他杂质。在温度达到431.79 ℃之前，相同温度下椰子油的质量损失始终小于4 种甘油酯，说明在此温度范围内天然椰子油稳定性较好，质量损失最少。质量损失速率达到最大时的温度与吸热峰出现温度重合，DSC与TG分析相互映证。
6 椰子油及其甘油酯的抑菌特性分析
为探究椰子油及其甘油酯对致病菌及腐败菌的抑菌作用，对月桂酸单甘酯、椰子油及其水解甘油酯进行抑菌实验。如图5、表3所示，椰子油对大肠杆菌无抑制作用，对金黄色葡萄球菌、希瓦氏菌仅表现出微弱抑菌效果；而作为阳性对照的GML组对3 种菌均展现出显著且稳定的抑菌能力，抑菌性能较其他组更为突出，其中对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达（12.69±0.34）mm，对希瓦氏菌的抑菌圈直径为（11.51±0.44）mm，对原本难被抑制的大肠杆菌，抑菌圈直径也达到（14.17±0.16）mm。在经过酶解改性后，椰子油对大肠杆菌的抑制作用明显提升，4 种甘油酯均能形成明显抑菌圈。比较其抑菌效果，10SD-AC对3 种菌均具有最强的抑制效果，其对大肠杆菌的抑菌圈直径达（12.96±0.48）mm，抑菌效果仅次于阳性对照组。
如图6所示，椰子油及其甘油酯对金黄色葡萄球菌和希瓦氏菌的抑制效果非常明显，吸光度呈现先降低后基本不变的趋势，表明这2 种菌的活力在添加椰子油及其甘油酯后被迅速抑制甚至失活。椰子油甘油酯对大肠杆菌具有明显抑制作用，而CO组生长曲线趋势与空白组相似。综合来看，椰子油甘油酯的抑菌性能显著优于椰子油，其中10SD-AC抑菌效果最佳，且接近阳性对照组。结合3.1、3.2节分析可知，4 种脂肪酶的特异性显著改变了椰子油物质组成，其中10SD酶解后产生的月桂酸MAG、DAG含量最高，这是其抑菌效果最优的主要原因。在椰子油经酶解产生的DAG及MAG中，月桂酸甘油酯含量增加，有研究表明，月桂酸MAG具有良好的杀菌能力，对细菌、真菌及包膜病毒具有抑制作用。同时，水解过程中产生的中短链脂肪酸（辛酸、葵酸、月桂酸）衍生物能破坏菌类的脂质膜，从而起到杀菌的效果。
7 结 论
本研究使用20000L、TLIM、ADL、10SD 4 种脂肪酶对椰子油进行酶解改性，得到脂质组成具有显著差异的甘油酯。脂肪酶种类及其作用偏好决定了椰子油甘油酯的脂质组成，进而调控其理化特性与抑菌活性。10SD可使水解产物中DAG相对含量高达59.81%，月桂酸相对含量降至34.69%，滑动熔点从28.2 ℃降至22.3 ℃（降低20.92%），实现常温下从固态到液态的转变。虽然10SD-AC氧化稳定性下降，但其抑菌活性得到显著改善。椰子油对大肠杆菌无抑制作用，而10SD-AC对大肠杆菌的抑菌圈直径达（12.96±0.48）mm，对金黄色葡萄球菌、希瓦氏菌也具有较强抑制效果，这可能与水解后月桂酸甘油酯（尤其是MAG12:0）含量的增加及中短链脂肪酸衍生物的协同抑菌作用密切相关。
本研究系统探究脂肪酶特异性差异对椰子油脂质组成与抑菌特性的调控作用，为定向制备高DAG含量、高抑菌活性的椰子油衍生产品提供了坚实技术支撑。未来可进一步聚焦于椰子油功能性中短链脂肪酸及其衍生物的鉴定分析，结合水解条件优化平衡产物功能特性与氧化稳定性；同时可拓展其在食品防腐、功能性油脂制品开发等领域的实际应用，为椰子油的功能挖掘及其产品开发提供科学依据。
作者简介
通信作者：
夏秋瑜 教授
广东海洋大学食品科技学院
主要从事功能脂质制备改性、稳定递送和创新应用，以及海洋食品、农产品加工技术、新产品研发等教学和研究工作，曾任中国热带农业科学院椰子研究所产品加工研究室副主任、主任、海南省椰子深加工工程技术研究中心副主任等职务。近5年来，主持国家自然科学基金面上项目1项、广东省普通高校重点领域专项1 项、公益性科研院所基本科研业务费2 项，以及MPOB横向课题、开放课题等4 项，共同主持海南省重大科技计划子课题1 项。以第一作者或通信者发表论文30余篇（其中SCI收录10余篇）；以副主编编写轻工业规划立项教材1 本，获授权国家发明专利10余项，参与制订行业标准3 项；指导学生荣获省部级竞赛二等奖3 项、三等奖1 项，荣获2024年校级“十佳班主任”。
第一作者：
邱泽华 硕士研究生
广东海洋大学食品科技学院
广东海洋大学食品科学与工程2023级硕士研究生，研究方向为功能脂质制备及应用，发表EI收录论文 1 篇。
引文格式：
邱泽华, 曾惠蓝, 李瑞, 等. 4 种脂肪酶选择性水解改性椰子油的理化特性及抑菌活性[J]. 食品科学, 2026, 47(13): 82-90. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251218-146.
QIU Zehua, ZENG Huilan, LI Rui, et al. Physicochemical properties and antibacterial activity of coconut oil modified by selective hydrolysis with four lipases[J]. Food Science, 2026, 47(13): 82-90. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251218-146.
实习编辑：杨瑞蕾；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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