Биосинтез, препаративное получение, физико-химические свойства изомальтулозосинтазы Erwinia rhapontici и её применение в биотехнологии

• Автор: Божко, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.04, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Введение

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Подслащивающие вещества, их классификация и

характеристика.

1.1.1. Синтетические подсластители.

1.1.2. Природные подсластители.

1.1.2.1. Подсластители белкового типа

1.1.2.2. Подсластители гликозидного типа.

1.1.3. Сахарные спирты

1.1.4. Фруктоолигосахариды

1.1.5. Сладкие вещества на основе сахарозы

1.2. Характеристика изомальтулозосинтазы
1.2.1. Микробный синтез изомальтулозосинтазы
1.2.1.1. Продуценты изомальтулозосинтазы
1.2.1.2. Факторы, влияющие на биосинтез изомальтулозосинтазы
при культивировании продуцентов.
1.2.2. Локализация изомальтулозосинтазы в бактериальной
клетке
1.2.3. Методы выделения и очистки микробной
изомальтулозосинтазы
1.2.4. Физикохимические свойства изомальтулозосинтазы
1.2.5. Специфичность действия
зомальтулозосинтазы.
1.2.6. Практическое применение изомальтулозы
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.1.1. Оживление чистой культуры бактерий
2.1.2. Культивирование бактерий Е. гИаропНс В
2.2. Методы исследования.
2.2.1. Определение активности изомальтулозосинтазы.
2.2.2. Количественное определение глюкозы
2.2.3. Количественное определение сахарозы.
2.2.4. Качественный анализ сахаров.
2.2.4.1. Тонкослойная хроматография
2.2.4.2. Высокоэффективная жидкостная хроматография
2.2.5. Определение степени трансформации сахарозы
2.2.6. Биохимические и микробиологические методы
исследования.
2.2.7. Выделение и очистка фермента
2.2.8. Определение молекулярной массы нативного
фермента.
2.2.8.1. Определение молекулярной массы белка методом электрофореза
2.2.8.2. Определение молекулярной массы белка методом гельхроматографии
2.2.9. Определение гомогенности ферментного
препарата
2.2 Статистическая обработка данных
Глава 3. БИОСИНТЕЗ ИЗОМАЛЬТУЛОЗОСИНТАЗЫ И ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРМЕНТА
3.1. Скрининг микроорганизмов, обладающих изомальтулозосингазной
активностью
3.2. Характеристика некоторых культуральных признаков бактерий Егуа гИароЫхы В.
3.3. Изучение локализации изомальтулозосинтазы бактерий Епхпта гкаропйсг В.
3.4. Влияние различных источников углерода и азота на биосинтез изомальтулозосинтазы.
3.5. Факторы, влияющие на биосинтез изомальтулозосинтазы Егмта гкаропйЫ В
3.6. Получение ферментного препарата изомальтулозосинтазы и исследование его свойств.
3.6.1. Очистка изомальтулозосинтазы Епхпта гИаропНЫ В.
3.6.2. Определение молекулярной массы фермента.
3.7. Исследование некоторых физикохимических свойств изомальтулозосинтазы.
3.8. Кислотная и термическая инактивация изомальтулозосинтазы
3.9. Специфичность действия изомальтулозосинтазы.
3 Исследование влияния углеводов и ионов металлов на активность изомальтулозосинтазы.
. Влияние углеводов на активность изомальтулозосинтазы.
. Влияние ионов металлов на активность
изомальтулозосинтазы.
Глава 4. БИОТЕХНОЛОГИЯ ПРИРОДНОГО
САХАРОЗАМЕНИТЕЛЯ ИЗОМАЛЬ ГУЛОЗЫ ИЗ
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
4.1. Факторы, влияющие на процесс трансформации сахарозы.
4.2. Подбор оптимальных условий процесса трансформации
сахарозы
4.3. Ферментативная трансформация тростникового сахара сырца.
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕБИОТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИЗОМАЛЬТУЛОЗЫ
5.1. Исследование процессов роста и развития бифидокультуры на
среде с изомал ьтулозой
5.2. Гипотетический механизм метаболизма изомальтулозы в организме
человека.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Все другие вещества, обладающие сладким вкусом, называют заменителями сахара или подсластителями . Сахарозаменители и подсластители очень близкие по своему назначению вещества, но относящиеся к разным группам. Сахарозаменители это вещества, которые имеют определенную пищевую ценность, являясь источником энергии для организма, а подсластители таковой не имеют . За последние десятилетия происходит интенсивный рост производства заменителей сахара, особенно углеводной группы, в частности, инвертированных и крахмальных сиропов . Замена сахарозы другими веществами связана с е высокой удельной энергией и легкой усвояемостью. Известно, что при чрезмерных дозах употребления, в том числе в виде сахаристых продуктов конфет, шоколада, варенья, пастилы и др. Она способствует развитию заболеваний, связанных с избыточной калорийностью рациона атеросклероз и др Кроме того, сахароза является одним из патогенных факторов кариеса зубов, а также ее не могут употреблять люди, страдающие диабетом , , 3. В связи с этим возникает необходимость поиска полноценных заменителей сахара, которые бы обладали определенной степенью сладости, низкой калорийностью, имели свойства диетических продуктов, а также оказывали положительное влияние на организм человека. Существуют различные классификации сладких веществ на основе
их происхождения натуральные и искусственные, степени сладости подсластители с высоким и низким сахарным эквивалентом, калорийности высококалорийные, низкокалорийные, практически некалорийные, химического состава и строения, усвоения организмом человека и т. Синтетические сладкие вещества, в отличие от сахарозы, представляют собой иизкоэнергетические сенсорные добавки. Подсластители, как правило, не являются углеводами и безопасны для диабетиков. Продукты на основе высокоинтенсивных неусваиваемых подсластителей необходимы людям, страдающим сахарным диабетом, сердечнососудистыми заболеваниями, с избыточной массой тела, а также всем пожилым, у которых наблюдаются некоторые проблемы со здоровьем . Синтетические подсластители, кроме аспартама, в организме человека не метаболизируются и, не разрушаясь, поступают в окружающую среду. Сахарин Е 4 является первым синтетическим сладким веществом, степень сладости которого в раз больше сахарозы. Он был открыт в г или в , а г. Сахарин это органическое соединение на основе нефтяных продуктов. В настоящий момент является наиболее широко используемым заменителем сахара во всем мире . Сахарин часто применяют в виде натриевой соли в таблетках или в виде смеси с другими компонентами. С. Он устойчив при нагревании до 0 С в течение 1 ч в растворах с 3,3 9,0. Сахарин является сильной кислотой. Соли сахарина обладают сладким вкусом. Наиболее часто употребляется натриевая соль, которая в 0 раз слаще сахарозы. Калиевая соль сахарина имеет меньшую сладость 5. Сахарин стабилен при замораживании, сохраняет сладость в присутствии кислот, пригоден практически для всех видов продуктов, подвергаемых жарению и варке. Его применяют преимущественно при изготовлении безалкогольных напитков, хлебобулочных изделий, джемов, соусов, десертов, при консервировании фруктов, в косметике, фармацевтике, при производстве жевательной резинки. Сахарин в организме не подвергается метаболизму. Он быстро проходит через пищеварительный тракт, его выделяется с мочой, обладает слабым мочегонным действием. ДСД 5 мгкг массы тела человека. Сахарин обладает некоторым бактерицидным действием. Однако его безвредность требует дальнейшего изучения и ежедневное применение нежелательно. При варке, особенно при ниже 7, сахарин частично разлагается с отщеплением имидогруппы и образованием ортосульфобензойной кислоты, имеющей неприятный вкус фенола . Сахарин дешевле всех подсластителей, крупнейшим производителем его является Китай. На основе сахарина, в том числе в сочетании с другими подсластителями, производят широкую гамму производственных и столовых подсластителей, часть которых рекомендована для диабетиков 1. В комбинации с другими подсластителями вызывает синергетический подслащивающий эффект, повышает стабильность продукта и его сладость .