Глюкозоизомераза
Cтраница 1
 |
Ферментные электроды ( по М. Тривену. [1] |
Глюкозоизомераза, иммобилизованная на целлюлозном носителе, применяется для получения глюкозо-фруктозных сиропов с преимущественным содержанием фруктозы. Крупномасштабным производством является получение глюкозы из крахмала с использованием иммобилизованной амилоглюко-зидазы в проточных перемешиваемых реакторах. [2]
Глюкозоизомераза является внутриклеточным ферментом. Однако микроорганизмы способны накапливать фермент и в культуральной жидкости. Продуцентами глюкозо-изомеразы являются бактерии и актиномицеты. [3]
Глюкозоизомераза получается из микроорганизмов рода Streptomyces и находится на несжимаемых твердых гранулах носителя Keto-max GI-100, имеет ферментную активность 1000 - 2000 ед / г сухой массы, период полураспада - 75 - 90 дней, производительность 1 кг фермента составляет 22 5 т сухого вещества сиропа, называемого в США: Патока кукурузная с высоким содержанием фруктозы. Фермент глюкозоизомераза хранится и транспортируется в водно-солевом растворе при 30 С. [4]
Глюкозоизомеразу с определенным успехом иммобилизуют на окиси алюминия - адсорбционное взаимодействие. При этом могут быть иммобилизованы ощутимые количества ферментов. [5]
Препарат глюкозоизомеразы получают двумя способами: клетки мицелия подвергают определенной обработке с целью фиксирования фермента внутри клетки и используют эту биомассу для изомеризации; фермент выделяют обработкой водной суспензии клеток ультразвуком или просто экстракцией растворителями. Для очистки применяют диализ. [6]
 |
Расщепление растворимого крахмала ( 25 %, в / о разными штаммами дрожжей1. [7] |
Фермент глюкозоизомеразу следовало бы назвать ксилозо / глюкозоизомеразой, поскольку основная катализируемая им реакция - это превращение пятиуглеродного моносахарида D-ксилозы в D-ксилулозу, а реакция изомеризации D-глюкозы в D-фруктозу является побочной. Ксилозо / глюкозоизомераза имеет более низкую каталитическую константу fccat и более высокую константу связывания Кы для глюкозы, чем для ксилозы; это означает, что ксилоза прочнее связывается с ферментом и быстрее превращается в ксилулозу, чем глюкоза превращается во фруктозу. [8]
Повысив температурный оптимум и термостабильность ксилозо / глюкозоизомеразы, можно увеличить выход фруктозы. [9]
В настоящее время получены высокоочищенные кристаллические препараты глюкозоизомеразы. Молекулярная масса их, по данным различных авторов, колеблется от 160 до 175 тыс. Глюкозоизомераза в кристаллическом виде содержит 1 4 атома Со на каждую молекулу фермента. Глюкозоизомераза - высокомолекулярное полипептидное соединение. Молекулы ее имеют строгую пространственную упорядоченность, в результате которой образуется активный центр - относительно ограниченный участок, содержащий определенное число реакционноспособных химических групп. Последние обеспечивают каталитический процесс. Главной характеристикой препаратов является глкжозоизо-меризующая активность. [10]
Термофильная бактерия Thermus thermophilus продуцирует ксилозо / глюкозоизомеразу, которая сохраняет свою активность и остается стабильной при 95 С, а потому представляется весьма перспективной для промышленного использования. В последней из представленных в табл. 13.5 систем фермент вырабатывался в количестве, более чем в 1000 раз превышающем исходное, что позволяет использовать ее для промышленного получения фруктозы. [11]
Королевой иммобилизованных ферментов в промышленности можно считать глюкозоизомеразу, которая катализирует превращение глюкозы во фруктозу. Коммерческие препараты ее известны под фирменным названием Sweetzyme или Маха-zyrne. [12]
Фермент глюкозоизомеразу следовало бы назвать ксилозо / глюкозоизомеразой, поскольку основная катализируемая им реакция - это превращение пятиуглеродного моносахарида D-ксилозы в D-ксилулозу, а реакция изомеризации D-глюкозы в D-фруктозу является побочной. Ксилозо / глюкозоизомераза имеет более низкую каталитическую константу fccat и более высокую константу связывания Кы для глюкозы, чем для ксилозы; это означает, что ксилоза прочнее связывается с ферментом и быстрее превращается в ксилулозу, чем глюкоза превращается во фруктозу. [13]
С помощью внутриклеточных ферментов, к которым относится ксилозо / глюкозоизомераза, не удается получать продукты такой же степени чистоты и в таком же количестве, как в случае внеклеточных ( секретируемых) ферментов. Большинство ферментов, используемых в промышленных процессах, не подвергаются тщательной очистке, а в препарате внеклеточного фермента обычно содержится гораздо меньше белковых примесей, чем в экстракте внутриклеточного. Кроме того, для получения экстракта внутриклеточного фермента необходимо отделить клетки от культуральной среды, механически их разрушить и удалить образовавшиеся фрагменты. Все это повышает стоимость конечного продукта - ксилозо / глюкозоизомеразы. Чтобы решить эту проблему, можно иммобилизовать фермент на твердом носителе и использовать его многократно. [14]
Коуи ( США, 1960) открыли микроорганизмы, продуцирующие фермент глюкозоизомеразу, способный изомеризовать глюкозу во фруктозу. [15]
Страницы: 1 2 3