Использование липаз из микроорганизмов для получения жирных кислот из масла сафлора

• Автор: Майдина
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

I. ЛИПАЗА СТРОЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ КАТАЛИЗА.

1.1. Общая характеристика липаз из разных историков

Аминокислотный и углеводный состав.

. Структура активного центра и поверхностная активация липазы.

1.4. Механизм катализа и кинетические модели действия липаз.

1.5. Факторы, влияющие на липолиз.

1.6. Субстратная специфичность липаз

1.7. Методы определения активности липаз

П ПРИМЕНЕНИЕ ЛИПАЗ
2.1.1. Пищевая промышленность.
2.1.2. Получение ненасыщенных жирных кислот.
2.1.3. Получение моноглицеридов.
2.1.4. Производство моющих средств и производство бьггавой химии
2.1.5 Бумажное производство.
2.1.6. Медицина.
2.1.7. Органический синтез
2.1.8. Использование липазы в нефтепромышленности и перспективы.
ТП. ИЗУЧЕНИЕ ЛИПАЗ В ХИМИИ ЖИРОВ
3.1.Общее представление о липидах, жирах и жирных кислотах
3.2. Применение и получение жирных кислот.
3.3.Изучение и применение липаз в жировой промьишюпности
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
I. МАТЕРИАЛЫ
П. МЕТОДЫ.
2.1. Пршшовление стабильной эмульсии
2.2. Измерение начальной скорости и определение выхода ферментативной реакции.
2.3 . Изучение зависимости активности фермента и выхода продукта от разных факторов
2.4. Измерение удельной активности липаз
2.5. Определение максимальной скорости Утах и константы Михаэлиса Км
2.6. Измерение выхода продукта от времени и расчт количества входа продукта
2.7.Тонкослойная хроматография
2.8. Выделение продукта реакции свободной жирной кислоты.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
II. Сравнительная характеристика липаз для получения линолевой кислоты путм ферментативного гидролиза масла сафлора.
2.1. Зависимости начальной скорости и выхода продукта реакции ферментативного гидролиза масла сафлора в водной эмульсии.
2.2. Влияние температуры на реакцию гидролиза масла сафлора под действием липаз.
2.3. Гидролиз разных масел под действием разных липаз.
III. Оптимизация условий ферментативного получения линолевой кислоты из масла сафлора.
3.1. Стабильность используемых липаз
3.2. Влияние солей натрия и кальция на реакцию ферментативного гидролиза масла сафлора лоддействием разных липаз.
3.2.1. Выбор липаз и оптимальных условий для ферментативного гидролиза масла сафлора
3.3. Гидролиза масла сафлора поддействием липаз при оптимальном условии и
выделение продукта жирных кислот из реакционных смесей
3.4. Выделение продукта жирных кислот из реакционных смесей.
ВЫВОДЫиз
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Г1овидимому, в липазе углеводная часть, расположенная далеко от активного центра, образует гидрофильный хвост напротив гидрофобной части фермента, что способствует правильной ориентации липазы относительно поверхности раздела фаз. Известно, что липаза из i vi v представлясг собой две стабильные изоформы, v и v, с молекулярной массой 0 и кДа, соответственно ,. Иизкомолскулярная форма v, проявляющая более высокую активность и стабильность, не является гликопротсииом. Высокомолекулярная изоформа V, составляющая примерно от общей смеси с v, представлясг собой тетрамер низкомолекулярной изоформы, стабилизированный липополисахаридами. На 1 моль v приходится 4 моль глюкозы, 1 моль ацети л глюкозами на и 0. Липаза из дрожжей i формально i i, существует в виде пяти родственных изоформ i 4. В качестве углеводных компонентов липазы выступают ксилоза и манноза. Липаза фикомицетного плесневого гриба i ii формально Мисог i , была выделена в виде двух изоформ, . I 3. Липаза из i i также существует в виде двух изоформ, i 4. II i 4. Липаза I и липаза П имеют степень идентичности по аминокислотной последовательности, равную , а также содержат 2 и 3 участка гликозилирования, соответственно ,. Высокогликозилированной липазой является липаза. II, что сопровождается отщеплением гликопептидной части. Липаза И не содержит
углеводы и имеет примерно на аминокислотных остатков меньше, чем липаза I, более устойчива, но обладает той же активностью. Предполагают, что гликопротсидпый компонент молекулы липазы принимает участие в транспорте этого внеклеточного фермента через клеточную мембрану. Структура активного центра и поверхностная активация
Известно, что липаза проявляет низкую активность по отношению к мономерным субстратам, напротив, в присутствии агрегатов молекул, так называемых суперсубстратов капель жира, активность фермента значительно увеличивается , Свойство поверхностной активации отличает липазу от обычных эстераз, действующих на водорастворимые субстраты. Поэтому долгое время липазы рассматривали как специальную категорию эстераз, которые высокоэффективно гидролизуют молекулярные агрегаты липидов в воде. Структура липазы, объясняющая поведение фермента на границе раздела фаз липид вода, оставалась неразгаданной многие годы. И только в г с помощью рентгеноструктурного анализа были получены первые структуры, открывшие уникальный механизм действия липаз, отличающих их от многих других ферментов. Было установлено, что поверхностная активация фермента осуществляется благодаря наличию у липазы амфифильной петли , образованной аспиралыо аминокислотной последовательности, прикрывающей активный центр фермента в отсутствие поверхности раздела фаз, и, следовательно, препятствующей доступу субстрата к каталитическому центру фермента. В результате контакта фермента с поверхностью раздела липидвода происходит конформационное изменение структуры липазы, заключающееся в смещении петли, напоминающем открытие крышки Рис. Изменение положения петликрышки открывает активный центр и большую гидрофобную поверхность фермента, отвечающую за связывание липазы с гидрофобным субстратом . Важным доказательством участия амфифильной петли в поверхностной активации липаз является установление отсутствия эффекта поверхностной активации для липаз, в структуре которых петля или отсутствует, или является очень короткой. Рис. Конформационные изменения структуры липазы из i ii, вызванные поверхностной активацией фермента . Конформационные изменения включают смещение амифиф ильной петликрыш к и, открывающей активный центр фермента переход 1 2, а также формирование протяженной гидрофобной поверхности, отвечающей за связывание фермента с гидрофобным субстратом переход 3 4. Неполярные атомы ВандерВаальсовой структу ры липазы 3,4 представлены черным цветом. Липаза из i также не проявляет поверхностной активации, что вызвано отсутсвием петли и необходимостью формирования открытой конформации фермента ,. Панкреатическая липаза морской свинки, имеющая амфифильную минипетлю, также не обладает свойством поверхностной активации .