Исследование физико-химических свойств и кинетико-термодинамических аспектов реакции гидролиза инулина свободной и иммобилизованной инулиназой

• Автор: Таха Абдул Саттар
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. Современные представления о гидролитических ферментах

1.1. Основные характеристики карбогидраз

1.2. Физико химические свойства инулиназы

ГЛАВА 2. Иммобилизация гидролитических ферментов

2.1. Методы иммобилизации гидролаз

2.2. Применение иммобилизованных ферментов в промышленности, медицине и аналитической практике

2.3. Иммобилизация инулиназы на различных носителях ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 3. Объекты и методы исследования

3.1. Объект исследования

3.2. Методы исследования
3.2.1. Культивирование дрожжей v xi
3.2.2. Определение содержания белка в препарате методом Лоури
3.2.3. Определение содержания белка в иммобилизованных ферментных препаратах модифицированным методом Лоури
3.2.4. Метод определения активности инулиназы
3.2.5. Метод определения активности иммобилизованной инулиназы
3.2.6. Очистка и определение молекулярной массы инулиназы методом гельхроматографии
3.2.7. Подготовка ионообменных материалов к иммобилизации
3.2.8. Методика сорбционной иммобилизации инулиназы
ГЛАВА 4. Выделение, очистка, физикохимические свойства препаратов инулиназ из v xi и i i
4.1. Исследование условий экстракции и очистки препарата инулиназы i i
4.2. Изучение условий выделения и очистки инулиназы из v xi
4.3. Некоторые физикохимические свойства инулиназ из v xi и i i
ГЛАВА 5. Адсорбционная иммобилизация инулиназы из v xi на различных носителях
5.1. Исследование условий иммобилизации инулиназы v xi на некоторых ионообменных смолах
ГЛАВА 6. Изучение кинетикотермодинамических аспектов катализа свободной и иммобилизованной инулиназой v xi
6.1. Исследование кинетики реакции гидролиза инулина адсорбционно связанной инулиназой v xi
6.2. Кинетикотермодинамические аспекты процесса термической инактивации инулиназы v xi
6.3. Исследование закономерностей процесса термической инактивации инулиназы v xi методом дифференциальнотермического анализа
6.4. Основные закономерности процесса термической инактивации инулиназы v xi, иммобилизованной на ВИОНКН
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Результаты диссертационной работы расширяют представления о функционировании инулиназы в свободном и иммобилизованном состоянии, дают информацию о влиянии иммобилизации на процессы термической инактивации ферментов, вносят вклад в исследование механизмов реакций гидролиза инулина. Рассчитанные кинетикотермодинамические параметры реакции гидролиза инулина позволяют прогнозировать поведение свободного и иммобилизованного фермента в технологических условиях. Полученные данные могут быть использованы при чтении студентам биологических факультетов университетов и высших учебных заведений технологического профиля курсов Биотехнология, Химическая энзимология, Молекулярная биология, Биофизика. Апробация работы. Воронеж, конференции Биотехнология охране окружающей среды Москва, , 8 Ii i ii i , , III Съезде биофизиков России Воронеж, IX ii , vi, . Публикации. По теме диссертационной работы имеется 3 статьи и 4 тезисов. Разработаны эффективные методы выделения и очистки препаратов инулиназ из дрожжей v xi и микромицета i i с высокой каталитической активностью. Созданы гетерогенные биокатализаторы на основе инулиназы из v xi, адсорбционно иммобилизованной на АВ ГС, АМА, ВИОН КН1, выявлены оптимальные условия их функционирования. Плавление вторичной структуры свободной инулиназы v xi не является кооперативным процессом, поскольку наблюдаются стадии упорядоченная глобула хаотический клубок и ред промежуточных микросостояний. Термоденатурация иммобилизованной инулиназы кооперативный процесс, в котором упорядоченная глобула переходит в состояние хаотического клубка в узком интервале температур и сопровождается резким изменением значений термодинамических параметров. Структура и объем работы. Диссертационная работа включает 8 страниц машинописного текста состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка литературы 8 источников. Иллюстрационный материал включает рисунка, таблиц. Глава 1. Исследование структурнофункциональных свойств и кинетикотермодинамических аспектов расщепления биополимеров является условием изучения ферментов и полиферментных систем, локализованных в различных клеточных органеллах, и необходимы для создания новых безотходных промышленных технологий при производстве продуктов питания и медицинских препаратов. Согласно Международной классификации ферментов карбогидразы, катализирующие расщепление Огликозидных связей в олиго и полисахаридах, относятся к классу гидролитических ферментов КФ 3. В настоящее время по механизму действия выделяют следующие группы карбогидраз гликозидазы, эндогликаназы и экзогликаназы. Гликозидазы отщепляют от олигосахаридов нсвосстанавливающиеся остатки моносахаридов. По мнению ряда авторов, для проявления каталитического действия гидролаз наибольшее значение имеют следующие функциональные группы карбоксильные группы аспарагиновой и глутаминовой кислот соСООН и Сконцевые остатки аминокислот аСООН и имидазольная группа гистидина, БНгруппы цистеина, ОНгруппа серина Д. М. Беленький, В. А. Яковлев, О. Л. Поляновский, Е. А. Розенфельд, . Специфичность действия определяется конфигурацией расщепляемой связи а или рсвязи и природой гликозидного остатка. Большинство ферментов, относящихся к этому подклассу, являются одним из наиболее распространенных ферментных комплексов, проявляющих оптимальную каталитическую активность в кислой среде 4,5 5,5 и осуществляющих расщепление полимерного субстрата без кофакторов. В подгруппу 3. М. Диксон, Э. Уэбб, . Экзогликаназа глюкоамилаза, КФ 3. Рконфигурации. Многие авторы на основании анализа кинетических кривых зависимости ферментативной активности амилаз от пришли к заключению, что в расщеплении гликозидных связей крахмала, важную роль играет электрофильнонуклеофильная система карбоксилимидазол М. В. Ермолаев, М. Фримантл, Т. Иакатига, Б. Данная пара имеет все необходимые свойства для осуществления катализа, протекающего по типу кислотноосновного. В каталитически активной паре карбоксилимидазол роль электрофильной протонодонорной группы отводится имидазольной группе, а карбоксильная группа выполняет роль нуклеофила.