Izvorni znanstveni članak
Proizvodnja i karakterizacija α-galaktozidaze fermentacijom na čvrstoj podlozi s pomoću višestruko mutiranog soja Aspergillus niger
Muhammad Siddique Awan
; Department of Microbiology, Faculty of Biological Sciences, Quaid-i-Azam University, PK-54078 Islamabad, Pakistan
Fatima Jalal
; Industrial Biotechnology Division, National Institute for Biotechnology and Genetic Engineering, P.O. Box 577, Jhang Road, PK-38000 Faisalabad, Pakistan
Najma Ayub
; Department of Microbiology, Faculty of Biological Sciences, Quaid-i-Azam University, PK-54078 Islamabad, Pakistan
Muhammad Waheed Akhtar
; School of Biological Sciences, University of the Punjab, PK-54590 Lahore, Pakistan
Muhammad Ibrahim Rajoka
; Industrial Biotechnology Division, National Institute for Biotechnology and Genetic Engineering, P.O. Box 577, Jhang Road, PK-38000 Faisalabad, Pakistan
Sažetak
U industriji se α-galaktozidaza primjenjuje radi povećanja prinosa šećera iz sirupa šećerne repe te poboljšanja hranjive vrijednosti sojinog mlijeka. U radu je ispitan utjecaj varijabli procesa na proizvodnju ovog važnog enzima fermentacijom na čvrstoj podlozi s pomoću novoizoliranog višestruko mutiranog soja Aspergillus niger. Procijenjeni su sljedeći parametri: supstrat (čista laktoza te nusprodukti meljave riže i brašna), izvor dušika, vrijeme inkubacije, početna pH-vrijednost podloge i temperatura inkubacije. Nakon 96 sati fermentacije dobiveno je 135,4 IU ekstracelularne galaktozidaze po g suhe podloge. Dodatak od 2 g glukoze i 3 g kukuruznog ekstrakta značajno je povećao proizvodnju enzima. S pomoću mutantnog soja postignut je kudikamo veći maksimalni prinos (318 IU/g) nego s divljim sojem (u ovom radu) ili drugim u literaturi navedenim mutantnim sojevima A. niger, rekombinantnim vrstama ili kvascima koji proizvode α-galaktozidazu. Ispitane su tri α-galaktozidaze, od kojih je ona što sadrži podjedinice proteina velike molekularne mase (99 i 100 kDa) karakterizirana i u divljem i u mutantnom soju. Toplinska svojstva pročišćenih enzima pokazuju da je mutacija smanjila energiju aktivacije potrebnu za nastajanje kompleksa enzim-supstrat, entalpiju, količinu Gibbsove slobodne energije utrošene za vezivanje supstrata i stabilizaciju prijelaznog stanja. Termodinamičkim ispitivanjem ireverzibilne inaktivacije enzima zaključeno je da enzim izoliran iz mutantnog soja ima veću termostabilnost od prirodnog enzima zbog aminokiselina u aktivnom katalitičkom procesu. Zbog toga bi se svojstva mutantni organizam mogao upotrijebiti u proizvodnji veće količine termostabilne α-galaktozidaze, za njezinu primjenu u industriji šećera, te radi poboljšanja hranjive vrijednosti proizvoda.
Ključne riječi
entalpija; entropija; proizvodnja α-galaktozidaze; Gibbsova slobodna energija; kinetika; fermentacija na čvrstoj podlozi
Hrčak ID:
43895
URI
Datum izdavanja:
27.11.2009.
Posjeta: 2.540 *