Разработка основ технологии получения таурина из кератинсодержащего сырья

• Автор: Соболева, Анна Викторовна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общая характеристика таурина и области его применения

1.2. Биохимические аспекты синтеза и механизма действия таурина.

1.3. Лабораторные и промышленные способы получения таурина.

1.4. Характеристика кератинсодержащего сырья и способы его

переработки

Глава 2 Материалы и методы исследования

2.1. Объект исследования.

2.2 Методы анализа.

2.3. Методы исследования.
2.3.1 Методика щелочного растворения кератинсодержащего сырья
2.2.2 Методика проведения процесса ферментативного гидролиза белковых веществ из кератинсодержащего сырья.
2.2.3. Методика проведения процесса трансформации цистина
и цистеина под действием ферментных систем клеток печени.
2.2.4. Методика выделения таурина методом ионного обмена.
Глава 3. Основные экспериментальные данные и обсуждение
результатов
3.1. Растворение кератинсодержащего сырья в растворе гидроксида натрия
3.2. Гидролиз белковых веществ протосубтилином.
3.3. Гидролиз белковых веществ кератинов ферментными системами клеток поджелудочной железы
3.4. Трансформация свободных Ьцистина и Ьцистсина и в составе белкового гидролизата в таурин ферментными системами клеток печени КРС.
3.5. Выделение и очистка таурина ионным обменом
3.6. Кристаллизация таурина из водных и водноспиртовых растворов 4 Выводы
Список сокращений
Литература


В печени кролика и кошки декарбоксилаза цистеиновой кислоты отсутствует . Декарбоксилирование цистеинсульфиновой кислоты катализируется цистеинсульфинатдекарбоксилазой, обнаруженной в печени, почках и головном мозге. Кофактором реакций служит ниридоксальфосфат. Обнаружены изоферменты цистеинсульфинатдскарбоксилазы, специфичные для печени и мозга и отличающиеся разной степенью ассоциации с коферментом. Если в печени фермент в основном находится в цитоплазме, то мозговая форма энзима связана с нервными окончаниями. Большая часть его активности обнаружена в синаптоплазме . Декарбоксилирование цистеиновой кислоты представляет собой один из нескольких возможных механизмов образования таурина. Последний может образоваться, например, путем двустороннего декарбоксилировапия цистипдисульфоксида или из цистаминдисульфоксида. Болес вероятно, что таурин образуется путем окисления 2 аминоэтансульфиновой кислоты гипотаурина. Гипотаурин был обнаружен и идентифицирован в печени и моче крыс, которым скармливали цистеин доказано, что этот амин образуется путем ферментативного дскарбоксилирования цистеинсульфиновой кислоты . Непосредственным предшественником таурина является продукт декарбоксилирования цистеинсульфината гипотаурин, на котором замыкаются основные пути синтеза таурина. Гипотауриндегидрогеназа, окисляющая гипотаурин в таурин, обнаружена в печени, почках, скелетных мышцах и в мозге. Отсутствие цистеинсульфинатдекарбоксилазы в сердце, где уровень таурина высок, заставило предположить существование альтернативного пути синтеза таурина в животных тканях. Действительно, оказалось, что при введении животным Бцистеинамина значительная часть метки обнаруживается в таурине. Наибольшее включение метки в таурин наблюдали в печени и в сердце, а наименьшее в мозге. Более сложным является вопрос о синтезе самого цистсииамина из цистеина. Он может синтезироваться прямым декарбоксилированием цистеина или образовываться в результате обмена коэнзима А. Следует лишь заметить, что в нервной системе он не играет важной роли, тогда как в сердечной мышце, может быть, является основным способом биосинтеза таурина . Как правило, декарбоксилазы млекопитающих имеют рНоптимум в нейтральной или слабощелочной области. Высокоочищенные препараты аминокислотных декарбоксилаз получить до сих пор не удалось однако установлено, что для большинства из них в качестве кофермента необходим пиридоксальфосфат. Совокупность экспериментальных данных указывает на то, что главный путь образования таурина происходит через цистеинсульфиновую кислоту. Однако некоторое количество таурина, вероятно, образуется за счет декарбоксилирования цистсиновой кислоты. Другим возможным путем синтеза таурина может являться его синтез v из неорганического сульфата i . Этот путь должен включать следующие этапы 1 превращение неорганического сульфата в активную форму, фосфоаденозин5фосфосульфат ФАФС 2 перенос сульфата с ФАФС на подходящий органический акцептор возможно, дегидрированный серии с образованием цистеиновой кислоты 3 декарбоксилирование цистеиновой кислоты с образованием таурина. Энзимами, катализирующими эту последовательность реакций, являются АТФсульфорилаза и аденозинфосфосульфаткиназа, ответственные за активирование неорганического сульфата, а также серингидролаза, ФАФСсульфотрансфераза и декарбоксилаза цистеиновой кислоты. Фрагменты этой ферментативной системы уже обнаружены в печени, однако, значение этого пути биосинтеза таурина неясно. Возможно, ему отводится роль альтернативного синтетического механизма при нарушении основного пути метаболизма серосодержащих аминокислот. Существует и возможность прямого синтеза таурина из цистина, включающего следующие реакции окисление цистина, катализируемое цистиноксидазой с образованием цистинсульфоксида, его декарбоксилирование и окисление образовавшегося цистеаминдисульфоксида в таурин. Этот путь является в большой степени гипотетическим. Наиболее вероятна его локализация в печени.