Совершенствование биотехнологий высокоочищенной α-циклодекстринглюканотрансферазы и α-циклодекстринов на основе новых штаммов рода Paenibacillus

• Автор: Кузнецова, Оксана Владимировна
• Шифр специальности: 05.18.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 289 с. : ил.

СОКРАЩЕНИЯ

1. АСВ - абсолютно сухое вещество

2. БГКП — бактерии группы кишечной палочки

3. ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография

4. ГРМ- гидролизат рыбной муки

5. ДЭ — декстрозный эквивалент, равный отношению количества редуцирующих веществ к общему количеству углеводов
6. КМАФАнМ - количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов

7. ИЭТ- изоэлектрическая точка

8. ПААГ - полиакриламидный гель

9. ПС - питательная среда

10.ПЦР - полимеразная цепная реакция
11.РВ - редуцирующие вещества
12.СВ - сухие вещества
13.УЗ - ультразвук
14.УК - ультраконцентрат
15.ФП - ферментный препарат
16.ЦгА - активность циклодекстринглюканотрансферазы
17. ЦГТ-аза - циклодекстринглюканотрансфераза
18. ЦД - циклодекстрины 19.ЭДТА - этилендиаминтетраацетат

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Фермент микробного происхождения - циклодекстринглюкано-трансфераза
1.2. Циклодекстриногенные бактерии
1.2.1. Paenibacillus macerans
1.2.2. Bacillus circulans
1.2.3. Алкалофильные бациллы
1.2.4. Продуценты ЦГТ-азы, развивающиеся при нормальных
значениях pH
1.2.5. Термотолерантные циклодекстриногены
1.2.6. Продуценты ЦГТ-аз, не относящиеся к порядку Bacillales
1.3. Выбор продуктивного штамма для процессов получения ЦГТ-азы
1.3.1. Источники культур
1.3.2. Накопительные среды
1.3.3. Дополнительный анализ выделенных штаммов
1.4. Питательные среды для культивирования микроорганизмов-продуцентов ЦГТ-аз
1.4.1. Источники углерода
1.4.2. Источники азота
1.4.3. Источники фосфора
1.5. Физико-химические свойства бактериальных ЦГТ-аз
1.6 Структура ЦГТ-аз
1.7. Реакции катализируемые ЦГТ-азами
1.7.1. Реакция циклизации
1.7.2. Реакция диспропорционирования
1.7.3. Реакция связывания
1.7.4. Гидролитическая (декстринизирующая) активность
1.7.5. Суммарная схема реакции
1.8. Методы выделения и очистки ЦГТ-аз
1.8.1. Ультрафильтрация
1.8.2. Осаждение органическими растворителями
1.8.3 .Высаливание
1.9. Хроматографические методы очистки ЦГТ-аз
1.9.1. Гидрофобная хроматография
1.9.2. Ионообменная хроматография
1.9.3. Металлохелат аффинная хроматография
1.9.4. Аффинная хроматография. Синтез аффинных сорбентов с использованием ЦД
1.10. Строение, свойства, методы получения ЦД и комплексов включений
1.10.1. Строение ЦД
1.10.2. Свойства ЦД
1.10.3. Методы получения ЦД
1.10.3.1. Типы субстратов для получения ЦД
1.10.3.2. Методы предобработки субстратов
1.10.4. Комплексы-включения с ЦД
1.10.4.1. Получение комплексов в водных растворах ЦД
1.11. Применение ЦД в пищевой промышленности
ГЛАВА 2.ЭКСПЕРИМЕНТАЛШАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты, материалы и методы исследований
2.1.1. Объект исследования
2.1.2. Питательные среды
2.1.3. Крахмал, используемый для циклизации
2.1.4. Ферментные препараты

химические условия превращения, температура и pH, концентрация и природа субстрата (тип крахмала), концентрация ациклических продуктов в

реакционной среде (глюкозы, мальтозы, мальтотриозы и др). Несмотря на множественность проявлений своего воздействия, ЦГТ-азы обладают лишь одним активным центром. Каталитическая «неразборчивость» воздействия объясняется спецификой молекулярного механизма акта трансгликозилирования, а также особенностями строения центра связывания фермента, обладающего широким сродством к самым разнообразным субстратам. Почти все описанные реакции носят обратимый характер [32].;

1.7.1. Реакция циклизации.
Наиболее важной с практической точки зрения является реакция синтеза циклических декстринов. В результате процесса- внутримолекулярного трансгликозилирования, крахмал превращается в циклические продукты. При циклизации происходит атака нередуцирующего конца молекулы крахмала. В этом отношении поведение фермента схоже с действием р-амилазы, вследствие чего ЦГТ-азы относят к ферментам экзо-типа. Разновидности ЦГТ-аз, выделенные из разных микроорганизмов, образуют разные количества а-, Р- и у-ЦД. Соответственно, и в зависимости от того, какой циклический мальтоолигосахарид преобладает в продуктах реакции, различают а-, Р- и у-специфичные ЦГТ-азы. Обсуждая специфичность ферментов, как правило,
имеют в виду сродство активного центра по отношению к разным субстратам.

Ферменты широкой специфичности катализируют трансформации целого спектра химических соединений, и наоборот, узкой - являются инициаторами превращений одного типа субстрата. Тем не менее, для ЦГТ-аз общепринято говорить о специфичности этих ферментов в отношении спектра циклических продуктов реакции, а не о субстратах, вступающих в реакцию, что несколько нарушает саму классическую концепцию определения специфичности. В свете же обычного понимания, ЦГТ-азы являются ферментами очень широкой