Разработка биотехнологии получения препарата пектиназ на основе селекционированного штамма Aspergillus foetidus 379-K

• Автор: Соколова, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Классификация пектолитических ферментов

1.1.1 Пск гинэстераза высших растений

1.1.2 Полигалакгуроназа высших растений

1.2. Селекция и мутагенез микроорганизмов

продуцентов пектолитических ферментов

1.3. Биосинтез пектолитических ферментов

микроорганизмами

1.4. Продуценты пектолитических ферментов

1.5. Аспекты практического применения
пектолитических ферментов
Глава II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Материалы и методы исследований
2.1.1 Объекты исследований
2.1.2 Условия хранения посевного материала
2.1.3 Культивирование микроорганизмов
2.1.4 Влияние начального питательной среды
2.1.5 Влияние аэрации питательной среды на
активность пектолитических ферментов
2.1.6 Влияние возраста посевного материала
2.1.7 Получение концентрированных ферментных
препаратов
2.2. Методы определения активности ферментов
2.2.1 Определение общей пектолитической
активности
2.2.2 Определение эндополигалактуроназной
активности
2.2.3 Определение пектинэстеразной активности
2.2.4 Определение ксиланазной активности
2.2.5 Определение деллюлолитической активности
2.2.6 Определение рГлюканазной активности
2.2.7 Определение хитиназной активности
2.3 Методы биохимического анализа
2.3.1 Определение содержания растворимого белка но
методу Лоури
2.3.2 Определение термостабильности
пектолитических ферментов
2.3.3 Определение рНстабильности пектолитических
ферментов
2.3.4 Структура исследований
Глава П1. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ
3.1. Сравнительная оценка микромицетов,
синтезирующих пектолитические фермен ты
3.1.2 Селекция штамма А.ГоейиБ с целью
повышения его биосинтетической способности
3.1.2 Подбор условий для поддержания
биохимической активности в посевной культуре
3.2. Разработка ускоренного микробиологического
метода отбора активных вариантов
3.3. Физиолого биохимическая характеристика
отобранного варианта
3.3.1 Оптимизация состава питательной среды для
биосинтеза пектолитичеких ферментов методом аддитивнорешетчатого описания объекта
3.4. Селекция и мутагенез родительского штамма
А.ГоебиБ
3.4.1 Методика по ведению и хранению штамма
i i 9 продуцента пектолитических ферментов
3.4.1.1 Морфологическая характеристика продуцента
пектолитических ферментов
3.4.1.2 Описание процесса поддержания продуцента
пектолитических ферментов вактивном состоянии
3.4.1.3 Приготовление суспензии конидий i
i
3.4.1.4 Рассев суспензии конидий продуцента
пектолитических ферментов на агаризованную питательную среду в чашках Петри
3.4.1.5 Выращивание колоний микромицета i
i 9К в чашках Петри и проверка активности в отобранных колониях
3.4.1.6 Рассев активных колоний на косяки с
агаризованной питательной средой и определение активности пектолитических ферментов в култьтуре микромицета i i
Исследование процессов биосинтеза
экзопектиназ и состава ферментативного комплекса, продуцируемого грибом .i 9К
3.5.1 Влияние начального на синтез пектолитических ферментов
3.5.2 Влияние интенсивности аэрирования на
биосинтез пектиназ
3.5.3 Динамика накопления пектолитических
ферментов и изменение в процессе роста
культуры
3.6. Получение комплексного ФП Пектофоетидин
3.6.1 Изучение условий получения ФП Пектофоетидин ГХ и ГХ и их биохимичекая характеристика
3.6.2 Изучение фракционного состава ФП Пектофоетидин ГХ, полученного на основе мутантного штамма i i 9К
3.6.3 Сравнительная характеристика ФП Пектофоетидин ГХ и Пектофоетидин ПХ
3.6.4. Изучение и термостабильности ФП пектиназ
3.6.5. Исследование эффективности действия ФП пектиназ на деструкцию клюквенного сырья при получении соков
3.7. Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


ПЭ относится к гидролазам эфиров карбоновых кислот и называется пектингидролазой пектинов 3. Во вторую группу входят ферменты, гидролизирующие а 1,4 гликозидные связи пектинов гидролитическим и трансэлиминатинвым путем Классийикация этих ферментов, учитывает субстрат для действия способ действия гидролиз или трансэлиминирование, а также механизм действия расщепление неупорядоченным образом или с конца цепи полимера,, т. Молекулярный вес пектиновых веществ колеблется в пределах . Соотношение компонентов с различными молекулярными весами зависит, главным образом, от происхождения пектина и метода его получения. Более детальные сведения о химическом строении пектиновых веществ, их свойствах, методах определения, их распространения и значении можно найти в ряде обзоров В. В Арасимович с соавт. Е.В. Сапожникова, В. П.Тищенко, К. В. Сапожникова, . Изучение состава пектиновых веществ показало наличие двух фракций нейтральной и кислой. Основой молекулы пектина является полигалактуроновая кислота. О
Ьн н
о
соон
Н Н
н
он
У
ОН Н
О
СООН
При гидролизе пектина образуются мономеры галактуроновой кислоты, арабиноза, ксилоза, рамноза, галактоза и другие монасахара, которые иногда метилированы. Пектиновые вещества, обладающие свойствами лиофильных коллоидов, являются высокомолекулярными соединениями углеводной1 природы, содержатся в больших количествах в ягодах, фруктах, клубнях и стеблях растений. В этих растениях из пектиновых веществ находятся нерастворимый протопектин, растворимый пектин и пектовая кислота. Пектиновые вещества нецеллюлозные гетерополисахариды, входящие в состав клеточных оболочек, срединных пластинок и клеточного сока растений. Совместно с целлюлозой и лигнином пектиновые вещества в живом растении участвуют в формировании скелета растений и влияют на рост клеток. Одно из основных свойств пектиновых веществ заключается в их способности образовывать гели, благодаря чему они широко используются в пищевой промышленности в качестве желирующих агентов. Кроме того, пектины применяются при лечении желудочно кишечных заболеваний и как профилактическое средство при работе с тяжелыми металлами и радиоактивными элементами. Протопектин нерастворимое в воде природное вещество растительног происхождения с весьма сложным химическим составом. Растворимый пектин водорастворимые полигалактуроновые кислоты, карбоксильные группы которых в различной степени этерифицированы метанолом и нейтрализованы. Пектовые кислоты высокомолекулярные полигалактуроновые кислоты, небольшая часть карбоксильных групп которых этерифицирована метанолом. Пектовые кислоты могут образовывать соли с ионами многовалентных металлов, последние могут связывать несколько цепей полигалактуроновой кислоты. Пектовая кислота построена из коллоидальных полигалактуроновых кислот. В природных биоценозах расщепление пектинов осуществляют пектолитические ферменты, которые подразделяются на две группы пектингидролазы ферменты, гидролизующие пектиновые вещества с участием вод и лиазы ферменты, гидролизующие пектиновые вещества без участия воды с образованием двойной связи. К пектингидролазам относятся полигалактуроназа и пектинэстераза. Эндополигалактуроназа КФ. Экзополигалактуроназа КФ. Под действием экзоферментов вязкость среды незначительно снижается, но освобождается большое количество восстанавливающих групп. Пектинэстераза КФ. Действие указанных выше ферментов, катализирующих гидролиз растворимого пектина, может быть представлено систематической схемой. Как видно на схеме, в молекуле растворимого пектина не все карбоксилы содержат метоксильную группу. I ПЭ . I . Эндополиметилгалактуроназа это разжижающий фермент, гидролизующий нативный высокоэтерифицированный пектин тем быстрее и эффективнее, чем выше степень его этерификации. Присутствие пектинэстеразы в растворе снижает активность эндоПМГ. Экзополиметилгалактуроназа осахаривающий фермент концевого действия, отщепляющий по одному остатку галактуроновой кислоты от пектовой кислоты или пектина. Пектинлиаза КФ. Бгалактуронаны путем неупорядоченного действия с образованием ненасыщенных олигоБгалактуронатов.