1. Introduction
Enzymes are very promising biocatalysts, and lipases may be considered outstanding among them due to their broad specificity coupled to a high enantio or regio selectivity [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7] and [8].
However, for many industrial applications of the enzyme, they need to be purified and immobilized before use [8]. Immobilization may not only solve the problem of enzyme recovery, but may also improve many other enzyme features if properly designed (stability, activity, selectivity, etc.) [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17] and [18].
The immobilization of lipases via interfacial activation on hydrophobic supports is a very useful method to immobilize and purify lipases in one step [19]. Moreover, the use of hydrophobic supports to immobilize lipases allows stabilizing the open form of the lipase [20], in many cases producing an increased enzyme activity and a stabilization of the enzyme [21], [22] and [23]. This interesting immobilization method has as main problem that the lipase molecules may be released to the medium under drastic conditions (high T, presence of organic solvents), reducing the range of conditions where the enzyme may be applied [24] and [25].
Recently, heterofunctional glyoxyl-octyl agarose has been proposed as an alternative immobilization method that may permit to fully prevent enzyme desorption after immobilization on octyl agarose under any experimental condition, as the open form of the lipase was covalently attached to the support [26] and [27]. After immobilization via interfacial activation versus the support surface at neutral pH values, the conditions of the suspension immobilization were moved at alkaline pH values to permit the reaction of the enzyme primary amino groups with the glyoxyl groups of the support [28].
The strategy worked in some instances, producing some further lipase-octyl stabilization at a small to moderate activity cost, but it transformed the reversible immobilization in an irreversible one [26]. Some problems (not covalent attachment of all lipase molecules, enzyme inactivation by incubation at alkaline pH) were solved by chemical amination of the enzymes [29], but still the immobilization protocol becomes irreversible. That means that, after enzyme inactivation, both support and enzyme need to be discarded if lipase reactivation is not possible [27] and [30].
In this new paper, we present a new heterofunctional support [31] to increase the range of conditions where the lipase molecules immobilized on octyl supports may be used, but without renouncing to the reversibility of the process. It consists of the introduction of cationic/anionic groups (using glutamic acid) on octyl-agarose (OCGLU), to permit the establishment of ionic bridges between the face of the enzyme involved in the interfacial activation of the enzyme versus the support and the glutamic groups in the support. The net charge at neutral pH per Glu molecule is −1, leaving mainly a cationic exchange character to the support surface. That way, if the hydrophobic adsorption is suppressed by the presence of non-ionic detergents or organic solvents, the enzyme should remain adsorbed on the support via ionic exchange, and very likely the lipase open form should be maintained by steric reasons. However, the support may be re-used after enzyme inactivation by washing the biocatalyst with ionic detergents or guanidine, keeping the advantage of a reversible immobilization.
บทนำเอนไซม์มีแนวโน้มมาก biocatalysts และ lipases อาจจะถือว่าโดดเด่นในหมู่พวกเขาเนื่องจากความกว้างของตนควบคู่กับ enantio สูงหรือ regio ใว [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7] และ [8]อย่างไรก็ตาม สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ของเอนไซม์ ที่พวกเขาต้องที่จะบริสุทธิ์ และตรึงก่อนใช้ [8] ตรึงอาจไม่เท่าแก้ปัญหากู้เอนไซม์ แต่อาจยังปรับปรุงคุณสมบัติเอนไซม์อื่น ๆ ถ้าออกแบบมาอย่างถูกต้อง (ความมั่นคง กิจกรรม วิธี ฯลฯ) [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17] และ [18]ตรึงของ lipases ผ่านงาน interfacial ในแบบสนับสนุนที่เป็นประโยชน์มาก immobilize และบริสุทธิ์ lipases ในขั้นตอนเดียว [19] นอกจากนี้ ใช้ฝ่ามือรองรับการ immobilize lipases ช่วยให้เสถียรภาพแบบเปิดของเอนไซม์ไลเปส [20], ในหลายกรณีกิจกรรมเอนไซม์ที่เพิ่มขึ้นและเสถียรภาพของเอนไซม์ [21], [22] และ [23] มีวิธีการตรึงนี้น่าสนใจเป็นปัญหาหลักที่อาจมีปล่อยโมเลกุลของเอนไซม์ไลเปสที่ปานกลางภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรง (สูง T สถานะของสารละลายต่าง ๆ), ลดช่วงของเงื่อนไขที่เอนไซม์นี้อาจจะใช้ [24] [25]เมื่อเร็ว ๆ นี้ agarose glyoxyl octyl heterofunctional ได้รับการเสนอเป็นวิธีการตรึงทางเลือกที่อาจเพื่อป้องกันการ desorption เอนไซม์หลังจากตรึงบน agarose octyl ภายใต้สภาวะการทดลองใด ๆ ทั้งหมดเป็นแบบเปิดของเอนไซม์ไลเปสถูก covalently กับการสนับสนุน [26] และ [27] หลังจากตรึงผ่าน interfacial เปิดใช้งานเมื่อเทียบกับพื้นผิวการสนับสนุนที่ค่า pH เป็นกลาง เงื่อนไขของการตรึงช่วงล่างถูกย้ายที่ค่า pH อัลคาไลน์ให้ปฏิกิริยาของเอนไซม์อะมิโนกลุ่มหลักกลุ่ม glyoxyl การสนับสนุน [28]กลยุทธ์การทำงานในบางกรณี ผลิตเสถียรภาพบางเอนไซม์ไลเปส octyl เพิ่มเติมที่มีขนาดเล็กต้นทุนกิจกรรมปานกลาง แต่ก็เปลี่ยนตรึงกลับในหนึ่งกลับไม่ได้ [26] ปัญหาบางอย่าง (ที่แนบมาไม่โควาเลนต์ของโมเลกุลทั้งหมดของเอนไซม์ไลเปส ยกเลิกการเรียกเอนไซม์ โดยบ่มที่ด่าง pH) ถูกแก้ไข โดย amination เคมีเอนไซม์ [29], แต่ยัง กลายเป็นโพรโทคอตรึงที่ไม่ นั่นหมายความ ว่า หลังจากยกเลิกการเรียกเอนไซม์ สนับสนุนและเอนไซม์จำเป็นจะถูกละทิ้งถ้าเอนไซม์ไลเปสที่เปิดใช้งานไม่ได้ [27] และ [30]ในกระดาษนี้ใหม่ เรานำเสนอใหม่สนับสนุน heterofunctional [31] เพื่อเพิ่มช่วง ของเงื่อนไขที่อาจใช้โมเลกุลของเอนไซม์ไลเปสที่ตรึงบนสนับสนุน octyl แต่ ไม่ renouncing การ reversibility ของกระบวนการ ประกอบด้วยการแนะนำของกลุ่ม cationic anionic (ใช้ลูตา) บน octyl agarose (OCGLU), การอนุญาตให้จัดตั้งสะพานไอออนระหว่างหน้าของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในงาน interfacial ของเอนไซม์และการสนับสนุนและกลุ่มกลูตาในการสนับสนุน ค่าธรรมเนียมสุทธิที่ pH เป็นกลางต่อโมเลกุล Glu คือ-1 ออกจากส่วนใหญ่เป็นตัวแลกเปลี่ยน cationic ผิวสนับสนุน วิธี ถ้ามีระงับการดูดซับแบบอย่างผงซักฟอกที่ไม่ใช่ไอออนหรือสารละลายต่าง ๆ เอนไซม์ควร adsorbed การสนับสนุนผ่านการแลกเปลี่ยนไอออน และมีแนวโน้มสูงควรรักษาแบบเปิดของเอนไซม์ไลเปสจากสาเหตุ steric อยู่ อย่างไรก็ตาม การสนับสนุนอาจได้ใช้ใหม่หลังจากยกเลิกการเรียกเอนไซม์ซัก biocatalyst ไอออนผงซักฟอกหรือ guanidine รักษาข้อดีของการตรึงกลับ
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 . แนะนำเอนไซม์มีแววมาก จากัวร์ และเขาอาจจะถือว่าโดดเด่นในหมู่พวกเขาเนื่องจากพวกเขาในวงกว้างต่อคู่กับ enantio สูงหรือ Regio หัวกะทิ [ 1 ] , [ 2 ] , [ 3 ] , [ 4 ] , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] และ [ 8 ]อย่างไรก็ตาม หลายอุตสาหกรรมของเอนไซม์จะต้องบริสุทธิ์และตรึง ก่อนใช้ [ 8 ] ผลอาจจะไม่เพียงแก้ไขปัญหาการฟื้นตัวของเอนไซม์ แต่อาจปรับปรุงคุณสมบัติหลายอย่างที่เอนไซม์อื่น ๆ ถ้าออกแบบอย่างถูกต้อง ( เสถียรภาพ , กิจกรรม , การ , ฯลฯ ) [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] , [ 17 ] และ [ 18 ]การตรึงผ่านการกระตุ้น ( บน ) เขาสนับสนุนเป็นวิธีที่มีประโยชน์มากในการหยุดเขาให้ได้ในขั้นตอนเดียว [ 19 ] นอกจากนี้ การใช้เทคนิคช่วยประคอง ) สนับสนุนเสถียรภาพรูปแบบเปิดของเอนไซม์ [ 20 ] , ในหลายกรณีการผลิตเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์และเสถียรภาพของเอนไซม์ [ 21 ] , [ 22 ] และ [ 23 ] วิธีนี้น่าสนใจการตรึงเอนไซม์โมเลกุลเป็นปัญหาหลักที่อาจจะเปิดตัวให้สื่อภายใต้เงื่อนไขที่รุนแรงสูง ( T , การแสดงตนของตัวทำละลายอินทรีย์ ) , ลดช่วงของเงื่อนไขที่อาจจะใช้เอนไซม์ [ 24 ] และ [ 25 ]เมื่อเร็วๆ นี้ heterofunctional glyoxyl ลูกโค ( ได้รับการเสนอเป็นทางเลือกที่อาจอนุญาตให้ ครบ ไม่มีวิธีป้องกันความชื้นหลังจากการตรึงเอนไซม์ในไมโทคอน ( ภายใต้เงื่อนไขใด ๆ ทดลอง เป็นรูปแบบเปิดของเอนไซม์คือ covalently แนบกับสนับสนุน [ 26 ] และ [ 27 ] หลังจากผ่านการกระตุ้นการตรึง ( เมื่อเทียบกับผิวที่ pH เป็นกลาง สนับสนุนค่าเงื่อนไขของการระงับการตรึงย้ายที่เป็นด่างค่า pH ให้ปฏิกิริยาของเอนไซม์หลัก อะมิโน กลุ่มที่มี glyoxyl ของกลุ่มสนับสนุน [ 28 ]กลยุทธ์ทำงานในบางกรณี การผลิตเอนไซม์บางเพิ่มเติมลูกโคเสถียรภาพที่ขนาดเล็ก ราคาปานกลาง แต่การเปลี่ยนการตรึงกลับไม่ได้หนึ่ง [ 26 ] ปัญหาบางอย่าง ( เอกสารแนบไม่โควาเลนต์โมเลกุล โดยการยับยั้งเอนไซม์ไลเปสที่บ่มที่ด่าง pH ) ถูกแก้ไขโดยอาหารทิพย์เคมีของเอนไซม์ [ 29 ] แต่ยังคงตรึงโปรโตคอลจะกลับไม่ได้ นั่นหมายความว่า หลังจากการยับยั้งเอนไซม์ ทั้งสนับสนุน และเอนไซม์ไลเปสอีกครั้งต้องถูกทิ้งถ้าไม่ได้ [ 27 ] และ [ 30 ]ในกระดาษนี้เราปัจจุบัน ] [ 31 สนับสนุน heterofunctional ใหม่เพื่อเพิ่มช่วงของเงื่อนไขที่โมเลกุลของเอนไซม์ที่ถูกตรึงบนไมโทคอนสนับสนุนอาจจะใช้ แต่ไม่มีการล้มเลิกการกลับด้านของกระบวนการ มันประกอบด้วยประจุบวก ประจุลบ เบื้องต้น / กลุ่ม ( ใช้ glutamic acid ) ในไมโทคอนเดี่ยว ( ocglu ) อนุญาตให้จัดตั้ง สะพานไอออนระหว่างใบหน้าของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในการกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์กับผู้ป่วยและสนับสนุนกลุ่มกลูตามิคในการสนับสนุน ค่าใช้จ่ายสุทธิที่ pH เป็นกลางต่อโมเลกุลซึ่งเป็น− 1 ออกจากหลักอักขระตราประจุบวกเพื่อผิวสนับสนุน ถ้ามีการดูดซับ ) ถูกระงับโดยการแสดงตนของผงซักฟอก non-ionic หรือตัวทำละลายอินทรีย์ เอนไซม์จะยังคงดูดซับบนผ่านการแลกเปลี่ยนไอออนและมีแนวโน้มมากเมื่อเปิดฟอร์ม ควรรักษาด้วยเหตุผล เอ . อย่างไรก็ตาม การสนับสนุนอาจจะกำลังใช้หลังจากการยับยั้งเอนไซม์โดยการล้างด้วยผงซักฟอกหรือตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพไอออนกัวนิดีน รักษาประโยชน์ของการตรึงที่พลิกกลับได้
การแปล กรุณารอสักครู่..
