МОДУЛЯЦИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИММОБИЛИЗОВАННОЙ РЕКОМБИНАНТНОЙ ЛИПАЗЫ ИЗ Thermomyces lanuginosus В РЕАКЦИИ ЭТЕРИФИКАЦИИ ПУТЕМ ВЫБОРА АДСОРБЕНТА

Аннотация:

Биокатализаторы с активностью липазы (БКЛ) были приготовлены путем адсорбционной иммобилизации рекомбинантной липазы (rPichia/lip) из термофильных микроскопических грибов Thermomyces lanuginosus, продуцируемой генно-инженерным штаммом метилотрофных дрожжей Komaga-taella phaffii (Pichia pastoris). В качестве адсорбентов использовали различные по физико-химическим свойствам носители: мезопористый гидрофильный силикагель (Si02) и макропористый гидрофобный аэрогель (МУА). Ферментативная активность, субстратная специфичность и операционная стабильность БКЛ были исследованы в реакции этерификации жирных насыщенных кислот и алифатических спиртов с количеством атомов углерода в молекуле от 2 до 18. Были составлены матрицы относительных активностей для более 60 пар субстратов — кислоты и спирта, путем сравнения скоростей реакции этерификации в идентичных условиях, что позволило выявить различия в специфичности БКЛ в зависимости от химической природы носителя. Было обнаружено, что для обоих типов биокатализаторов, "гPichia/\\р на Si02" (PLSi) и "rPichia/lip на МУА" (PLC) максимальная скорость реакции наблюдалась при этерификации гептановой кислоты (С7) бутиловым спиртом (С4). В одинаковых условиях синтеза сложных эфиров (20 ± 2°С, 1 бар, органический растворитель — смесь гексана и диэтилового эфира), в том числе, бутилгептаноата, rPichia/tip, адсорбированная на силикагеле, проявляла на порядок меньшую активность, чем липаза, адсорбированная на углеродном аэрогеле. Каталитические константы, равные соответственно 3.7 с-1 и 1.1 х 102 с-1, различались в 30 раз. Было обнаружено, что эфиры короткоцепочечных жирных кислот С4—С7 и этилового спирта синтезировались в 2—3 раза быстрее с помощью гидрофобного БКЛ типа PLC, чем с участием гидрофильного БКЛ типа PLSi. В то же время, эфиры высокомолекулярных С9, С10, С18 кислот и С8—С16 спиртов, обладающих выраженной гидрофобностью, синтезировались в 1.5—2 раза быстрее с участием БКЛ типа PLSi. Операционная стабильность приготовленных биокатализаторов была достаточно высокой: приготовленные БКЛ сохраняли 82—99% первоначальной активности после проведения более 30 реакционных циклов, при этом продолжительность каждого цикла до достижения конверсии кислоты выше 85% составила несколько часов (4—6 ч). Ключевые слова: рекомбинантная липаза из Thermomyces lanuginosus, адсорбция липазы, силикагель, углеродный аэрогель, биокатализаторы, каталитические свойства, этерификация

Авторы:

Издание: Прикладная биохимия и микробиология
Год издания: 2022
Объем: 13с.
Дополнительная информация: 2022.-N 5.-С.446-458. Библ. 33 назв.
Просмотров: 14