zdroj
Lipáza sa bežne vyskytuje u zvierat, rastlín a mikroorganizmov. Rastliny, ktoré obsahujú viac lipázy, sú semená olejnatých plodín, ako sú ricínové semená a repka. Keď olejnaté semená klíčia, lipáza môže pracovať v spojení s inými enzýmami, aby katalyzovala rozklad olejov a tukov za vzniku cukrov, čím semená získajú schopnosť zakoreniť sa. Živiny a energia potrebné na klíčenie; pankreas a tukové tkanivo vyšších živočíchov obsahuje v tele živočíchov viac lipázy. V črevnej šťave je malé množstvo lipázy, ktorá sa používa na doplnenie nedostatku trávenia tukov pankreatickou lipázou. U mäsožravých zvierat Žalúdočná šťava obsahuje malé množstvo butyrinázy. U zvierat rôzne typy lipáz riadia procesy, ako je trávenie, absorpcia, rekonštrukcia tukov a metabolizmus lipoproteínov; lipázy sú hojnejšie v baktériách, hubách a kvasinkách (Pandey et al.). Pretože existuje mnoho typov mikroorganizmov, rýchlo sa rozmnožujú a sú náchylné na genetické variácie, majú širší rozsah pH, teplotný rozsah a substrátovú špecifickosť ako zvieratá a rastliny a lipázy odvodené z mikroorganizmov sú vo všeobecnosti vylučované extracelulárne enzýmy. Hlavnými fermentačnými mikroorganizmami sú Aspergillus niger, Candida atď. Je vhodný pre priemyselnú veľkovýrobu a získavanie vzoriek vysokej čistoty. Preto je mikrobiálna lipáza dôležitým zdrojom priemyselnej lipázy. Vo všeobecnosti sú vlastnosti lipázy z rôznych zdrojov rôzne a má tiež veľký význam v teoretickom výskume.
prírody
Lipáza je typ enzýmu s rôznymi katalytickými schopnosťami. Môže katalyzovať hydrolýzu, alkoholýzu, esterifikáciu, transesterifikáciu a reverznú syntézu triacylglyceridov a iných vo vode nerozpustných esterov. Okrem toho vykazuje aj ďalšie enzýmové aktivity, ako je fosfolipáza, lyzofosfolipáza, cholesterolesteráza, aktivita acylpeptidhydrolázy atď. (Hara; Schmid). Rôzne aktivity lipázy závisia od charakteristík reakčného systému, ako je podpora hydrolýzy esteru na rozhraní olej-voda, zatiaľ čo enzymatickú syntézu a transesterifikáciu možno dosiahnuť v organickej fáze.
Výskum vlastností lipázy zahŕňa najmä aspekty ako optimálna teplota a pH, teplotná a pH stabilita, substrátová špecificita a pod. Dodnes sa izolovalo, purifikovalo veľké množstvo mikrobiálnych lipáz, študovali sa ich vlastnosti, resp. sa líšia molekulovou hmotnosťou, optimálnym pH, optimálnou teplotou, pH a tepelnou stabilitou, izoelektrickým bodom a ďalšími biochemickými vlastnosťami (Veeraragavan et al.). Vo všeobecnosti majú mikrobiálne lipázy širší rozsah prevádzkového pH a prevádzkových teplôt ako živočíšne a rastlinné lipázy, vysokú stabilitu a aktivitu a sú špecifické pre substráty (Schmid a kol.; Kazlauskas a kol.).
Katalytická charakteristika lipázy je tá, že jej katalytická aktivita je najväčšia na rozhraní olej-voda. Sarda a Desnnelv objavili tento jav už v roku 1958. Vo vode rozpustné enzýmy pôsobia na vo vode nerozpustné substráty a k reakcii dochádza na rozhraní dvoch úplne odlišných fáz, ktoré sú od seba oddelené. Toto je vlastnosť, ktorá odlišuje lipázu od esterázy. Substrát esterázy (E C3.1.1.1) je rozpustný vo vode a jeho optimálnym substrátom sú estery tvorené z mastných kyselín s krátkym reťazcom (C8 alebo menej).
Lipáza je jedným z dôležitých priemyselných enzýmových prípravkov. Môže katalyzovať lipolýzu, transesterifikáciu, syntézu esterov a ďalšie reakcie a je široko používaný v spracovaní ropy, potravinárstve, medicíne, dennom chemickom a inom priemysle. Lipázy z rôznych zdrojov majú rôzne katalytické charakteristiky a katalytické aktivity. Medzi nimi má veľký význam výroba lipáz s transesterifikačnými alebo esterifikačnými funkciami pre syntézu organickej fázy pre enzymatickú syntézu čistých chemikálií a chirálnych zlúčenín.
Lipáza je špeciálna hydroláza s esterovou väzbou, ktorá pôsobí na esterové väzby triglyceridov a rozkladá triglyceridy na diglyceridy, monoglyceridy, glycerol a mastné kyseliny.
Enzým je aktívny proteín. Preto všetky faktory, ktoré ovplyvňujú aktivitu proteínov, ovplyvňujú aktivitu enzýmov. Aktivita enzýmov interagujúcich so substrátmi je ovplyvnená mnohými faktormi, ako je teplota, hodnota pH, koncentrácia roztoku enzýmu, koncentrácia substrátu, aktivátory alebo inhibítory enzýmov atď.
Lipáza je široko distribuovaná medzi mikroorganizmy a jej produkčnými baktériami sú najmä plesne a baktérie. Existuje 33 publikovaných lipáz z rôznych zdrojov vhodných na spracovanie triglyceridov, z ktorých 18 pochádza z plesní a 7 z baktérií.
Lipáza môže hydrolyzovať glyceridy (olej, tuk) a uvoľňovať mastné kyseliny, diglyceridy, monoglyceridy a glycerol v rôznych štádiách. Mastné kyseliny generované hydrolýzou sa môžu titrovať štandardným alkalickým roztokom a hodnota titra predstavuje aktivitu enzýmu.
Lipázový katalytický mechanizmus
Lipáza má afinitu k rozhraniu olej-voda a môže katalyzovať hydrolýzu vo vode nerozpustných lipidových látok vysokou rýchlosťou na rozhraní olej-voda; lipáza pôsobí na hydrofilno-hydrofóbnu vrstvu rozhrania systému, ktorá je tiež odlišná od esterázy a.
Lipázy z rôznych zdrojov môžu mať veľké rozdiely v aminokyselinových sekvenciách, ale ich terciárne štruktúry sú veľmi podobné. Zvyšky aktívneho miesta lipázy sa skladajú zo serínu, kyseliny asparágovej a histidínu a patria do triedy serínových proteáz. Katalytické miesto lipázy je pochované v molekule a jej povrch je pokrytý štruktúrou podobnou špirálovej čiapočke tvorenej relatívne hydrofóbnymi aminokyselinovými zvyškami (známymi aj ako „viečko“), ktorá chráni tripletové katalytické miesto. Amfipatická povaha -helixu vo „viečku“ ovplyvní väzbovú schopnosť lipázy k substrátu na rozhraní olej-voda a jej oslabená amfipatia povedie k zníženiu aktivity lipázy. Vonkajší povrch "viečka" je relatívne hydrofilný, zatiaľ čo vnútorný, protiľahlý povrch je relatívne hydrofóbny. V dôsledku spojenia medzi lipázou a rozhraním olej-voda sa „viečko“ otvorí a aktívne miesto sa obnaží, čo zvyšuje schopnosť viazať substrát na lipázu. Substrát môže ľahko vstúpiť do hydrofóbneho kanála a spojiť sa s aktívnym miestom za vzniku komplexu enzým-substrát. Fenomén medzifázovej aktivácie môže zvýšiť hydrofóbnosť v blízkosti katalytického miesta, čo spôsobí preorientovanie -helixu, čím sa odkryje katalytické miesto; prítomnosť rozhrania môže tiež umožniť enzýmu vytvoriť neúplnú hydratačnú vrstvu, čo je prospešné pre alifatickú tvorbu hydrofóbnych substrátov. Bočné reťazce sa skladajú na povrch molekuly enzýmu, čo uľahčuje priebeh enzýmovej katalýzy.
Ak sa chcete dozvedieť viac, kontaktujte nássales@sxytbio.com,Kliknite sem a kontaktujte nás online
