lähde
Lipaasia löytyy laajalti eläimistä, kasveista ja mikro-organismeista. Kasveja, jotka sisältävät enemmän lipaasia, ovat öljykasvien siemenet, kuten risiini ja rapsi. Kun öljysiemenet itävät, lipaasi voi toimia yhdessä muiden entsyymien kanssa katalysoidakseen öljyjen ja rasvojen hajoamista sokerin tuottamiseksi, mikä antaa siemenille kyvyn juurtua. Itämiseen tarvittavat ravinteet ja energia; korkeampien eläinten haima ja rasvakudos sisältävät enemmän lipaasia eläimen kehossa. Suolistomehussa on pieni määrä lipaasia, jota käytetään täydentämään haiman lipaasin aiheuttamaa rasvansulatuksen puutetta. Lihansyöjäeläimillä Mahaneste sisältää pienen määrän butyrinaasia. Eläimillä erityyppiset lipaasit kontrolloivat prosesseja, kuten ruoansulatusta, imeytymistä, rasvan jälleenrakennusta ja lipoproteiinien aineenvaihduntaa; lipaaseja on enemmän bakteereissa, sienissä ja hiivoissa (Pandey et al.). Koska mikro-organismeja on monenlaisia, ne lisääntyvät nopeasti ja ovat alttiita geneettiselle vaihtelulle, niillä on laajempi pH-alue, lämpötila-alue ja substraattispesifisyys kuin eläimillä ja kasveilla, ja mikro-organismeista peräisin olevat lipaasit ovat yleensä erittyviä solunulkoisia entsyymejä. Tärkeimmät käymismikro-organismit ovat Aspergillus niger, Candida jne. Se soveltuu teolliseen laajamittaiseen tuotantoon ja erittäin puhtaiden näytteiden saamiseen. Siksi mikrobinen lipaasi on tärkeä teollisen lipaasin lähde. Yleensä eri lähteistä peräisin olevan lipaasin ominaisuudet ovat erilaisia ja sillä on suuri merkitys myös teoreettisessa tutkimuksessa.
luonto
Lipaasi on eräänlainen entsyymi, jolla on erilaisia katalyyttisiä kykyjä. Se voi katalysoida triasyyliglyseridien ja muiden veteen liukenemattomien esterien hydrolyysiä, alkoholilyysiä, esteröintiä, transesteröintiä ja käänteissynteesiä. Lisäksi Sillä on myös muita entsyymiaktiivisuuksia, kuten fosfolipaasi, lysofosfolipaasi, kolesteroliesteraasi, asyylipeptidihydrolaasiaktiivisuus jne. (Hara; Schmid). Lipaasin erilaiset aktiivisuudet riippuvat reaktiosysteemin ominaisuuksista, kuten esterin hydrolyysin edistämisestä öljy-vesi-rajapinnassa, kun taas entsymaattinen synteesi ja transesteröinti voidaan saavuttaa orgaanisessa faasissa.
Lipaasin ominaisuuksien tutkimus sisältää pääasiassa sellaisia näkökohtia kuin optimaalinen lämpötila ja pH, lämpötilan ja pH:n stabiilisuus, substraattispesifisyys jne. Tähän mennessä on eristetty, puhdistettu suuri määrä mikrobilipaaseja ja niiden ominaisuuksia on tutkittu, ja eroavat molekyylipainon, optimaalisen pH:n, optimaalisen lämpötilan, pH:n ja lämpöstabiilisuuden, isoelektrisen pisteen ja muiden biokemiallisten ominaisuuksien suhteen (Veeraragavan et ai.). Yleensä mikrobilipaaseilla on laajempi toiminta-pH ja toimintalämpötila-alue kuin eläinten ja kasvien lipaaseilla, korkea stabiilius ja aktiivisuus, ja ne ovat spesifisiä substraateille (Schmid et ai.; Kazlauskas et ai.).
Lipaasin katalyyttinen ominaisuus on, että sen katalyyttinen aktiivisuus on suurin öljyn ja veden rajapinnassa. Sarda ja Desnnelv havaitsivat tämän ilmiön jo vuonna 1958. Vesiliukoiset entsyymit vaikuttavat veteen liukenemattomiin substraatteihin ja reaktio tapahtuu kahden täysin erilaisen faasin rajapinnassa, jotka ovat erotettu toisistaan. Tämä on ominaisuus, joka erottaa lipaasin esteraasista. Esteraasin substraatti (E C3.1.1.1) on vesiliukoinen ja sen optimaalinen substraatti on lyhytketjuisista rasvahapoista muodostuvat esterit (pienempi tai yhtä suuri kuin C8).
Lipaasi on yksi tärkeimmistä teollisista entsyymivalmisteista. Se voi katalysoida lipolyysiä, transesteröintiä, esterisynteesiä ja muita reaktioita, ja sitä käytetään laajalti öljynjalostuksessa, elintarviketeollisuudessa, lääketieteessä, päivittäisessä kemianteollisuudessa ja muilla aloilla. Eri lähteistä peräisin olevilla lipaaseilla on erilaiset katalyyttiset ominaisuudet ja katalyyttinen aktiivisuus. Niistä transesteröinti- tai esteröintifunktioita sisältävien lipaasien laajamittaisella tuotannolla orgaanisen faasin synteesiä varten on suuri merkitys hienokemikaalien ja kiraalisten yhdisteiden entsymaattiselle synteesille.
Lipaasi on erityinen esterisidoshydrolaasi, joka vaikuttaa triglyseridien esterisidoksiin ja hajottaa triglyseridit diglyserideiksi, monoglyserideiksi, glyseroliksi ja rasvahapoiksi.
Entsyymi on aktiivinen proteiini. Siksi kaikki tekijät, jotka vaikuttavat proteiinien aktiivisuuteen, vaikuttavat entsyymiaktiivisuuteen. Substraattien kanssa vuorovaikutuksessa olevien entsyymien aktiivisuuteen vaikuttavat monet tekijät, kuten lämpötila, pH-arvo, entsyymiliuoksen pitoisuus, substraattikonsentraatio, entsyymiaktivaattorit tai -estäjät jne.
Lipaasi on levinnyt laajalti mikro-organismien joukossa, ja sitä tuottavat bakteerit ovat pääasiassa homeita ja bakteereja. Eri lähteistä on julkaistu 33 triglyseridien käsittelyyn soveltuvaa lipaasia, joista 18 on homeista ja 7 bakteereista.
Lipaasi voi hydrolysoida glyseridejä (öljy, rasva) ja vapauttaa rasvahappoja, diglyseridejä, monoglyseridejä ja glyserolia eri vaiheissa. Hydrolyysin tuottamat rasvahapot voidaan titrata tavanomaisella alkaliliuoksella, ja tiitteriarvo edustaa entsyymiaktiivisuutta.
Lipaasin katalyyttinen mekanismi
Lipaasilla on affiniteetti öljy-vesi-rajapintaan ja se voi katalysoida veteen liukenemattomien lipidiaineiden hydrolyysiä suurella nopeudella öljy-vesi-rajapinnassa; lipaasi vaikuttaa järjestelmän hydrofiilis-hydrofobiseen rajapintakerrokseen, joka on myös erilainen kuin esteraasin ominaisuus.
Eri lähteistä peräisin olevilla lipaaseilla voi olla suuria eroja aminohapposekvensseissä, mutta niiden tertiaarirakenteet ovat hyvin samankaltaisia. Lipaasin aktiivisen kohdan tähteet koostuvat seriinistä, asparagiinihaposta ja histidiinistä, ja ne kuuluvat seriiniproteaasiluokkaan. Lipaasin katalyyttinen kohta on haudattu molekyyliin, ja sen pinta on peitetty spiraalimaisella, suhteellisen hydrofobisista aminohappotähteistä muodostuneella rakenteella (tunnetaan myös nimellä "kansi"), joka suojaa kolmoiskatalyyttikohtaa. "Kannessa" olevan -heliksin amfipaattinen luonne vaikuttaa lipaasin sitoutumiskykyyn substraattiin öljy-vesi-rajapinnassa, ja sen heikentynyt amfipaattisuus johtaa lipaasiaktiivisuuden vähenemiseen. "Kannen" ulkopinta on suhteellisen hydrofiilinen, kun taas sisempi vastakkainen pinta on suhteellisen hydrofobinen. Lipaasin ja öljy-vesi-rajapinnan välisen yhteyden ansiosta "kansi" avautuu ja aktiivinen kohta paljastuu, mikä parantaa substraatin sitoutumiskykyä lipaasiin. Substraatti voi helposti päästä hydrofobiseen kanavaan ja yhdistyä aktiivisen kohdan kanssa muodostaen entsyymi-substraattikompleksin. Rajapinnan aktivaatioilmiö voi lisätä hydrofobisuutta lähellä katalyyttikohtaa, mikä saa -heliksin suuntautumaan uudelleen, jolloin katalyyttinen kohta paljastuu; rajapinnan läsnäolo voi myös sallia entsyymin muodostaa epätäydellisen hydraatiokerroksen, mikä on hyödyllistä hydrofobisten substraattien alifaattiselle muodostukselle. Sivuketjut laskostuvat entsyymimolekyylin pinnalle, jolloin entsyymikatalyysi on helpompi edetä.
Jos haluat tietää lisää, ota yhteyttäsales@sxytbio.com,Napsauta tästä ottaaksesi meihin yhteyttä verkossa
