Ферментативный гидролиз растительных масел с использованием неводных сред

• Автор: Шнайдер, Ксения Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Ферменты в неводных средах

1.1.1 Выбор растворителя для проведения реакции

1.1.2 Основные подходы к реализации процессов, протекающих в средах с низким содержанием воды макрогетерогенные двухфазные системы,

микрогетсрогенные реакционные среды.

1.1.2.1 Макрогетерогенные двухфазные системы.

1.1.2.1.1 Системы жидкость жидкость

1.1.2.1.2 Системы жидкость твердая фаза

1.1.2.2 Микрогетсрогенные реакционные среды

1.1.2.2.1 Система обращенных мицелл
1.1.2.2.2 Бездегер ентные микроэмульсии.
1.1.2.2.3 Ферменты, модифицированные полиэтиленгликолем
1.2 Липазы в неводных средах.
1.2.1 Липазы общая характеристика
1.2.2 Применение липаз в неводных средах.
1.3 Полиненасыщснные жирные кислоты семейства со3.
1.3.1 Значение полиненасыщенных жирных кислот семейства со3.
1.3.2 Источники полиненасыщенных жирных кислот семейства со3
1.4 Модификация жиров и масел липазами.
1.4.1 Химический и ферментативный гидролиз жиров и масел.
1.4.2 Химическая и ферментативная переэтерификацйя жиров и масел
1.4.3 Иммобилизация липаз
Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1 Материалы
2.1.1 Ферментные препараты.
2.1.2 Субстраты
2.1.3 Детергенты.
2.1.4 Растворители и другие реагенты.
2.2 Методы исследования
. 2.2.1 Определение активности липазы модифицированный метод Ота,
Яма да.
2.2.2 Влияние ионов металлов на активность ферментного препарата панкреатической липазы
2.2.3 Колориметрический метод определения активности ферментных препаратов липаз
2.2.5 Иммобилизация ферментных препаратов липаз
2.2.6 Изучение процесса ферментативного гидролиза иммобилизованными препаратами липаз.
2.2.7 Иммобилизация ферментного препарата панкреатической липазы в гель агара в присутствии АОТ.
2.2.8 Гидролиз льняного и рапсового масел ферментными препаратами липаз в системе масловода
2.2.9 Получение натриевых солей жирных кислот
2.2. ИКспектроскопия полученных образцов
2.2. Определение качественного и количественного состава высших жирных кислот методом газожидкостной хроматографии
2.2. Получение кальциевых солей жирных кислот
2.2. ИКспектроскопия кальциевых солей жирных кислот.
2.2. Анализ липидов методом тонкослойной хроматографии.
2.2. Обработка полученных результатов
Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1 Гидролиз льняного и рапсового масел ферментными препаратами липаз в системе масловода
3.2 Гидролиз растительных масел ферментными препаратами липаз. Мицеллярные системы.
3.2.1 Гидролиз льняного и рапсового масел ферментным препаратом панкреатической липазы.
3.2.2 Гидролиз льняного масла липазой из i .
3.3 Активация и стабилизация ферментного препарата панкреатической липазы неорганическими соединениями.
3.4 Иммобилизация ферментных препаратов липаз в гель агара.
3.4.1 Проведение ферментативного гидролиза иммобилизованными
препаратами липаз.
ВЫВОДЫ.
Список использованных источников


Апробация работы. Результаты работы были доложены на Международной научнопрактической конференции Биотехнология. Вода и пищевые продукты Москва, , на X Международной конференции молодых ученых Пищевые технологии и биотехнологии Казань, , на XIV Международной конференции, посвященной летию партнерства между Казанским государственным университетом и Гиссенским университетом им. Ю. Либиха Казань, , на ежегодных отчетных конференциях КГТУ . Публикации. По материалам диссертации опубликовано работ. Объем и структура работы. Работа изложена на 6 страницах машинописного текста, включает в себя таблиц и рисунка. Ферменты в естественных условиях работают в водной среде или на границе раздела фаз мембрана водная среда. Развитие методов химической эизимологии привело к тому, что ферментам стали доступны любые среды. Химические реакции, катализируемые ферментами, протекают в органических растворителях, в мицеллах, в твердых фазах, на границе раздела фаз металл раствор электролита. Особый интерес представляет возможность осуществления ферментативных реакций в органических растворителях. Это связано с тем, что многие важные реакции термодинамически возможны лишь в системах с малым содержанием воды или вообще в безводных средах, что определяется растворимостью компонентов реакции и тем, что многие реакции синтеза являются обратимыми реакциями гидролиза и могут протекать лишь в системах с незначительным содержанием воды, поскольку в воде равновесие сдвинуто в сторону исходных соединений 1. Проведение ферментативных процессов в органических средах может значительно расширить круг синтезируемых соединений за счет нерастворимых в воде субстратов и эффекторов ингибиторов и активаторов ферментов позволит анализировать нерастворимые в воде объекты, а также улучшить метрологические характеристики уже разработанных методик и повысить селективность определения биологически активных веществ за счет эффекта концентрирования 2. Так при проведении гидролиза осветленного соевого масла микробные липазы рода обладали термостабильностыо при С 7. Использование ферментов в средах с низким содержанием воды не столь уж противоречит природе. Многие ферменты, включая липазы, эстеразы, дегидрогеназы и оксидоредуктазы, часто функционируют в клетках в гидрофобном окружении 5. Прямой переход от воды к органическому растворителю невозможен. В среде органического растворителя ферменты быстро денатурируют. Молекулы растворителя внедряются в молекулу белка, нарушая гидрофобные взаимодействия, стабилизирующие белковую глобулу. Как правило, это заканчивается денатурацией белка и полной потерей его каталитической активности. Структурные изменения белка зачастую сказываются не только на стабильности, но и на его селективности 8,9. Выбор растворителя. Используют такие органические растворители, которые при взаимодействии с гидратной оболочкой молекулы фермента в наименьшей степени нарушают существующие в этой оболочке взаимодействия, необходимые для поддержания нативной конформации активного центра. Закрепление фермента. Пели растворитель все же разрушает гидратную оболочку, то конформацию фермента необходимо искусственно закрепить так, чтобы она оставалась нативной даже в дегидратированном состоянии . Для этого могут быть использованы иммобилизованные ферменты. Схематическое изображение такого рода системы приведено на рисунке 1 1. Пространственное разделение. Сохранение каталитических свойств фермента можно достигнуть, если пространственно разделить гидратированный фермент и органический растворитель, т. Выбор фермента. Можно использовать такие ферменты, которые по своей природе обладают специфической способностью существовать в каталитически активной конформации в неводном окружении . Фермент может в полной мере проявлять свои каталитические свойства только в том случае, если он обладает строго определенной конформацией. В свою очередь, конформация молекулы фермента в растворе определяется сложным комплексом водородных связей, электростатических и гидрофобных взаимодействий.