Инулиназа Bacillus polymyxa 722, препаративное получение и некоторые физико-химические свойства

• Автор: Абрамова, Инна Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биосинтез инулиназ микроорганизмами.

1.1.1. Продуценты инулиназ.

1.1.2. Условия культивирования продуцентов инулиназ.

1.2. Выделение и очистка инулиназ.

1.3. Свойства инулиназ

1.4. Способы гидролиза инулина

1.4.1. Технологические приемы извлечения инулина из растительного сырья. Структура и свойства.

1.4.2. Способы гидролиза инулина

1.5. Технология получения фруктозных сиропов и их использование для пищевых и диетических продуктов.
1.6. Анализ литературного обзора и задачи исследования
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследований.
2.2. Метод определения активности инулиназы.
2.3. Метод определения активности инвертазы
2.4. Биохимические и микробиологические методы исследований
2.5. Математическое планирование экспериментов
2.6. Метод криогенного концентрирования.
2.7. Получение технических препаратов инулиназы.
2.8. Метод гельфильтрации для очистки ферментного препарата инулиназы
2.9. Фракционирование препарата инулиназы методом электрофореза.
2 Методы определения молекулярной массы инулиназы
2 Метод определения инулина.
2 Метод количественного определения фруктозы
2 Методы оценки качества сахарного печенья
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ БИОСИНТЕЗА ИНУЛИНАЗЫ БАКТЕРИЯМИ
3.1. Скрининг инулиназы бактерий
3.2. Изучение биосинтеза фермента некоторыми штаммами бактерий. Выбор активного продуцента
3.3. Оптимизация условий биосинтеза инулиназы i x 2
3.4. Заключение.
ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ ПРЕПАРАТА ИНУЛИНАЗЫ I X 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО ФИЗИКО
ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
4.1. Выделение и очистка инулиназы
4.2. Определение молекулярной массы инулиназы.
4.3. Влияние и температуры на активность фермента
4.4. Кислотная и термическая инактивация инулиназы
4.5. Идентификация функциональных групп активного центра
инулиназы В. x 2
4.6.3аключение.
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНОГО И
КИСЛОТНОГО ГИДРОЛИЗА ИНУЛИНА.
5.1. Динамика и кинетика ферментативного гидролиза
5.1.1. Определение оптимальных параметров ферментативного гидролиза инулина.
5.1.2. Определение кинетических констант V и Км
5.2. Кислотный гидролиз инулина.
5.2.1. Влияние и температуры на динамику и кинетику гидролиза.
5.2.2. Расчет энергии активации процесса кислотного гидролиза .
5.3. Сопоставительная оценка ферментативного и кислотного гидролиза.
5.4. Заключение.
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ФРУКТОЗНЫХ ПРОДУКТОВ
6.1. Получение и концентрирование экстрактов из инулинсодержащего сырья.
6.2. Гидролиз инулина в сгущенных экстрактах
6.3. Очистка и осветление фруктозных сиропов
6.4. Получение высокофруктозного порошкообразного полуфабриката
6.5. Разработка технологии производства мучных кондитерских изделий
6.6. Заключение.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Моно индукторы и вещества, вызывающие репрессию репрессоры, в конечном счете действуют на определенный участок молекулы ДНК, в котором заключена наследственная информация о синтезе данного фермента. Стимулятором биосинтеза большинства гидролитических ферментов чаще всего является субстрат, на который действует данный фермент, а также продукты его частичного гидролиза или некоторые аналоги этих субстратов. Сравнительно недавно исследователи заметили, что присутствие в среде таких веществ как крахмал, пектиновые вещества, гемицеллюлозы, пуллулан и т. Результаты этих исследований дали основания сделать предположение, что эти вещества являются индукторами биосинтеза этих ферментов. Это ошибочное заключение было достаточно быстро опровергнуто, так как совершенно не совпадало с существующими представлениями о синтезе белка. Известно, что биосинтез белка осуществляется внутри клетки, и вещество, выполняющее роль индуктора, должно находиться там же, т. Были проведены многочисленные исследования в этом направлении, и было сделано несколько неоспоримых выводов. Было показано, что индуцибельность синтеза большинства промышленно важных гидролитических ферментов очевидна. Но индукторами биосинтеза этих ферментов являются не высокополимерные субстраты, а продукты их частичного гидролиза или какието другие низкомолекулярные соединения . Некоторые ферменты синтезируются микроорганизмами вне зависимости от химического состава среды. Эти ферменты называются конститутивными в отличие от так называемых индуцибельных ферментов, которые синтезируются микроорганизмами только в присутствии индуктора, которым обычно служит субстрат данного фермента или какоелибо близкое структурное соединение . Следовательно, с большой долей вероятности можно утверждать, что потенциальным стимулятором биосинтеза инулазы должен быть инулин. Действительно, это подтверждено многими учеными. Например, стимулирование роста субстратом наблюдалось при выделении инулиназ из таких микроорганизмов как дрожжи . . . i 0 грибы . i 1, . . 4 бактерии . 8 7. Изучены оптимальные условия образования инулиназы . Максимальное значение активности достигается на среде с содержанием 1 инулина. При выращивании дрожжей на среде с глюкозой, фруктозой, сахарозой образование инулиназы происходит параллельно с накоплением биомассы и в начальной стадии роста не происходит репрессий синтеза инулиназы. Авторы отмечают, что образование фермента у . В состав питательной среды для культивирования гриба i входит 5 инулина и 4 мясного экстракта 1. Стимулятором биосинтеза инулиназы . I5 служит инулин, но не сахароза, раффиноза, целлюлоза, глюкоза или фруктоза. С на среде, содержащей в 1 л 1 мл экстракта из артишоков с 0, г сухих веществ, 5 г муки бобов, 5 г пшеничных ростков 3. При изучении индукции штамма . x2, выделенного китайскими учеными из почвы, в среду вносили сахарозу, раффинозу, целлюлозу, фруктозу и инулин 4. Только при наличии последнего достигалась максимальная активность, равная ,3 ед. Штамм . Бразилии 1, продуцирует экстрацеллюлярную инулиназу, образование которой стимулируется присутствием экстракта далии георгины и чистого инулина в качестве источников углерода. Биосинтез инулиназы ii . Инулин стимулирует синтез инулиназы у штамма С, i АВКп 8, тогда как этого не наблюдается при наличии в среде ксилозы, фруктозы или сахарозы. Биосинтез фермента репрессируется глюкозой 3. При твердофазном культивировании бактерий 8 в состав среды были включены измельченные в порошок корни цикория в качестве единственного источника углерода 7. Однако, установлено, что присутствие инулина в качестве единственного источника углерода при культивировании термофильных бактерий приводило к синтезу интрацеллюлярной инулиназы 0. Также необходимо отметить, что и другие углеводы способны являться стимуляторами биосинтеза инулиназ. Так, в случае с . xi 4 в этой роли выступает сахароза. Имеются данные, что интенсифицировать синтез фермента могут лактоза, раффиноза, фруктоза 6, 6, 6.