Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lektsii_po_fermentam.doc
Скачиваний:
84
Добавлен:
17.09.2019
Размер:
7.43 Mб
Скачать

2.3.2. Применение лиаз.

Лиазы – относятся к 4 классу, катализируют отщепление от субстратов той или иной группы (не путем гидролиза) с образованием двойной связи, или, наоборот, присоединение групп к двойным связям. Среди них наибольшее промышленное значение имеют ферменты катализирующие реакции синтеза аминокислот и других органических кислот.

аспартаза- (аспартат-аммиак-лиаза) катализирует реакцию синтеза L-аспарагиновой кислоты из фумаровой кислоты и аммиака. Этот фермент особенно активен у факультативных анаэробных бактерий. Содержится также в бактероидах, находящихся в клубеньках бобовых растений.

Аспартаза катализирует реакцию присоединения аммиака по двойной связи фумаровой кислоты. Катализируемая аспартазой реакция не требует присутствия других кофакторов, кроме ионов двухвалентного магния. Фермент накапливается в клетках бактерий при росте культур на богатых средах, содержащих мясной бульон, пептон, дрожжевой экстракт или набор большого числа аминокислот.

Получение L-аспарагиновой кислоты растворимой и иммобилизванной внутриклеточной аспартазой оказалось неэкономичным, в связи с низкой стабильностью. Поэтому для этих целей используют целые клетки включенные в полимерные гели, в частности в Японии клетки включают в полиакриламидный гель (ПААГ). Время полуинактивации препарата при 370С составляет 120 дней. Для сравнения для иммобилизованной аспартазы – 30 дней. Для иммобилизации 10 кг влажных клеток суспендируют в 40 л физиологического раствора, добавляют 7,5 кг акриламида, 0,4 кг метиленбисакриламида, 5 л 5%-ного диметиламинопропионитрила и 5 л 2,5%- ного персульфата калия. Смесь оставляют на 10-15 мин и образующуюся гель формируют в кубики размером 2-3 мм.

Исходным сырьем для синтеза L-аспарагиновой кислоты служит фумарат аммония. Раствор фумарата аммония в концентрации 1М/л, содержащий 0,001 М/л хлористого аммония, пропускают при рН 8,5 и 370С через колонку с иммобилизованными клетками со скоростью потока 0,6 об/ч. рН полученного на выходе 2400л раствора доводят до 2,8 добавлением 60%-ного раствора серной кислоты при температуре 900С, затем охлаждают до 150С и выдерживают 2 ч. Кристаллизирующуюся аспарагиновую кислоту собирают центрифугированием и промывают водой.

В России разработаны и испытаны на пилотной установке биокатализаторы полученные иммобилизацией клеток E.Coli -85 с аспартазной активностью в гель каррагтнана и альгината кальция.

фумараза – (фумарат-гидротаза) катализирует реакции синтеза L-яблочной кислоты из фумаровой кислоты и воды. Яблочная кислота находит применение в качестве заменителя лимонной кислоты в продуктах питания и фармацевтических препаратах.

И в этой технологии используют клетки, только с фумаразной активностью, иммобилизованные в ПААГ. Для подавления побочной реакции образования янтарной кислоты, которая с трудом отделяется от непрореагировавшей фумаровой кислоты, иммобилизованные клетки обрабатывают детергантами, например экстрактом желчных кислот в концентрации 0,2%, при 370С, рН 7,5 в течение 20 ч. По спавнению с интактными клетками иммобилизованные клетки существенно стабильнее, и время их полуинактивации составляет около двух месяцев.

В Италии производят иммобилизованную фумаразу, где фермент включен в полые волокна триацетата целлюлозы, с сохранением 40% активности.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]