Ферментативные процессы, осуществляемые панкреатической липазой в неводных средах

• Автор: Зиновьева, Мария Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 231 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Ферменты в органических средах

2.1.1. Выбор растворителя

2.1.2. Микрогетерогенные реакционные среды

2.1.2.1. Обращнные мицеллы

2.1.2. 2. Бездетергенные микроэмульсии

2.1.2.3. Ферменты, модифицированные полиэтиленгликолем

2.1.3. Макрогетерогенные двухфазные системы

2.1.3.1. Систекы жидкостьжидкость.

2.1.3. 2. Системы жидкостьтврдая фаза.
2.1. 4. Закрепление фермента
2.2. Липолитические ферменты, их значение, применение
2. 2.1. Липолитические ферменты.
2.2.2. Применение липолигических ферментов.
2. 2.2.1. Применение липаз для модификации жиров и масел.
2.2. 3. Липазы в органическом синтезе.
2. 2. 3.1. Липазы, модифицированные полиэтиленгликолем.
2. 2. 3. 2. Иммобилизованные липазы.
2. 2.3.3. Липазы в сверх критических жидкостях и газовой
2. 2.3. 4. Разделение рацемических спиртов и кислот
а МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
3.1. Материалы.
3.1.1. Ферментньй препарат.
3.1.2. Субстраты.
3.1.3. Индукторы биосинтеза липазы дрожжами . ii .
3.1. 4. Детергенты
3.1.5. Растворители и другие реагенты.
3.2. Методы исследования
3.2.1. Дополнительная очистка субстрата.
3.2. 3. Определение влажности ферментного образца
3. 2. 4. Определение кислотного числа масла.
3.2. 5. Включение фермента в мицеллы и определение ли
политической активности.
3.2. 6. Гидролиз касторового масла панкреатической ли
пазой в мицеллярных системах
3. 2. 7. Переэтерификация касторового масла.
3.2. 8. Хроматография продуктов переэтерификации касто
рового масла деканолом
3.2.9. Получение и свойства липазы дрожжей
ЗассЬагомусорзз роуса
3.2 Оптимизация среды выращивания дрожжей ЗассЬагомусорбз роуЬса .
3. 2 Выделение липазы из культуральной жидкости.
3.2 Определение активности липаз
3.2 Гидролиз и переэтерификация касторового масла липазой выделенной из культуральной жидкости дрожжей ЗассЬагоиусорзз роуЛса .
3. 2 Синтез эфиров деканола и жирных кислот
с помощью панкреатической липазы.
3. 2 Хроматографя полученного продукта при проведении синтеза эфиров деканола с помощью
панкреатической липазы.
3. 2 Синтез эфиров цетилового спирта и жирных
кислот с помощью панкреатической липазы
3.2 Переэтерификация рапсового масла цетиловьм
спиртом
3. 2 Хроматография полученного продукта при проведении синтеза эфиров цетилового спирта с помощью панкреатической липазы.
3. 2 Синтез эфиров ПЭГ 0 и жирных кислот с
помощью панкреатической липазы
3. 2 Хроматография полученного продукта при проведении синтеза эфиров ПЭГ 0 с помощью
панкреатической липазы
3.2 ИК спектроскопия полученных образцов
3. 2. . Реакция с Оромгимоловым синим
3. 2 Обработка полученных результатов
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. ГИДРОЛИЗ ОЛИВКОВОГО МАСЛА ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ ЛИПАЗОЙ. ШЦБЛЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ
4.2. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЛИПАЗЫ ДРОЛШЕЙ ЗАгаШЮМУООгега ЫРОЬУПСА .
4. 3. СИНТЕЗ ЭФИРОВ ДЕЦИЛ0В0Г0 СПИРТА И ЛИРНЫХ КИСЛОТ В ОРГАНИЧЕСКИХ СРЕДАХ С ПОМОЩЬЮ ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ
4. 3.1. Синтез дециллаурата с помощью панкреатической
липазы в неводных средах
4.3. 2. Синтез децилпальмитата в неводных средах с по
мощью панкреатичесой липазы.
4.3.3. Исследование синтеза децилдеканоата и сравнительный анализ синтеза эфиров деканола в гексане
4.4. СИНТЕЗ ЭФИРОВ ЦЕТИЛОВОГО СПИРТА И ЛИРНЫХ
КИСЛОТ С ПОМОЩЬЮ ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ ЛИПАЗЫ.
4. 5. СИНТЕЗ ЭФИРОВ ЛИРНЫХ КИСЛОТ И ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ
С ПОМОЩЬЮ ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ ЛИПАЗЫ
4. 6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАМЕНИТЕЛЕЙ
ПРИРОДНЫХ ВОСКС С ПОМОЩЬЮ ПАНКРЕАТИЧЕСКОЙ ЛИПАЗЫ
НА ПРИМЕРЕ ЦВТИЛЛАУРАТА
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЛЕНИЯ
1. ВВЕДЕНИЕ
ТГмТГГГ
Актуальность


Вчетвертых, использование гидрофобных субстратов открывает возможность исследования динамики ферментативного процесса в условиях, когда субстрат распределен между водой и органическим растворителем и , следовательно, существенное влияние оказывает массоперенос диффузия субстрата через поверхность раздела фаз подобно ситуации в клетке. Впятых, поскольку вода в мицеллах замерзает значительно ниже 0С, мицеллярные системы находят весьма широкое применение в криоэнзимологии. Однако присутствие в системах обращенных мицелл больших количеств ПАВ затрудняет отделение продукта и регенерацию фермента, что является помехой для технологического применения мицеллярных систем. Для решения этой проблемы предлагается использовать реакторы мембранного типа
2. Некоторые ферменты например, трипсин и химотрипсин при растворении в такой эмульсии сохраняют каталитическую активность и стабильность. Принцип пространственного разделения фермента и органического растворителя на молекулярном уровне может быть реализован с помощью метода, в котором используются ферменты, ковалентно модифицированные полиэтиленгликолем ПЭГ. В результате такой модификации ферменты приобретают способность растворяться в некоторых органических растворителях бензол, хлорированные углеводороды и др. Каталитическая активность модифицированных ферментов в органических средах сравнима или даже превышает активность модифицированных ферментов в водном растворе. Сохранение каталитической активности ферментов, модифицированных ПЭГ, в органической среде связано с тем, что сильно гидратированные цепи ПЭГ создают вокруг молекулы
фермента водную оболочку, защищающую фермент от денатурации под действием органического растворителя. Важную роль водной оболочки, окружающей молекулы модифицированного ПЭГ фермента в неполярных органических растворителях, подтверждает так же тот факт, что смешивающиеся с водой органические растворители, разрушающие водную оболочку фермента, вызывают полную потерю каталитической активности ПЭГ модифицированных ферментов. Используя ферменты, модифицированные ПЭГ, в органических растворителях, можно осуществить ряд ферментативных процессов переэтерификация и синтез сложных эфиров, синтез амидной , пептидной связей и др. Для отделения продукта реакции от фермента в систему добавляют петролейный эфир или гексан, при этом фермент выпадает в осадок. Возможно и повторное использование фермента. Таким образом, системы обращенных мицелл и другие системы на их основе, ПЭГ модифицированные ферменты и бездетергенные эмульсии представляют собой микрогетерогенные двухфазные системы в которых фермент находится в водном окружении, т. Микрогетерогенные среды характеризуются высокой удельной поверхностью раздела фаз водаорганический растворитель в отличии от макрогетерогенных систем, кроме того их преимуществом является прозрачность, что позволяет использовать для исследований спектроскопические методы. Смете жидкостьжидкость. В реакционных системах с пространственным разделением фермента и органического растворителя фермент находится в благоприятном для него водном окружении и не контактирует непосредственно с органическим растворителем, сохраняя благодаря этому каталитическую активность. Простейший прием для реализации пространственного разделения заключается в использовании двухфазных систем типа воданесмешивающийся с водой органический растворитель. Такие системы состоят из двух макроскопических фаз водной, в которой растворен фермент, и неполярного органического растворителя углеводорода, хлороформа, бензола и др Водная фаза образует либо отдельный слой, либо существует в виде эмульсии. Водная фаза может быть связана с твердым носителем, содержащим иммобилизованный биокатализатор. Количество водной фазы обычно мало и не превышает нескольких процентов. В двухфазных системах реакция протекает только в водной фазе, где сосредоточен фермент. Субстрат может находиться в основном в органической фазе , переходя в водную фазу он перерабатывается ферментом, а продукт реакции вновь поступает в органическую фазу. Органическая среда и сама может служить субстратом.