شکل ۴-۱۱- طیف فلورسانس آنزیم TTL در بافر تریس mM 50 پس از حرارت­دهی در °C 85

۵۴

شکل ۴-۱۲- طیف­های فلورسانس مربوط به آنزیم TTL انکوبه شده در مایعات یونی ایمیدازولیومی با آنیون PF6

۵۵

شکل ۴-۱۳- طیف فلورسانس آنزیم TTL انکوبه شده در مایع یونی [C4MIM][PF6]

۵۵

فصل اول
مقدمه
۱-۱- آنزیم­ها
آنزیم ها کاتالیزورهای زیستی بسیار کارآ هستند که می­توانند سرعت واکنش­ها را تا ۱۷ برابر افزایش دهند(Agarwal, 2006). بخشی از زیست توده[۱] زمین لیپیدها هستند و آنزیم­ های لیپولیتیک[۲] نقش مهمی در حذف این مواد نامحلول در آب را دارند. آنزیم­ های لیپولیتیک در شکستن و حرکت دادن لیپیدها درون سلول­های یک جاندار و انتقال لیپیدها از یک جاندار به جاندار دیگر نقش دارند (Beisson et al., 2000).
آنزیم­ها مزایای زیادی در انجام واکنش­ها دارند که از جمله آن­ها می­توان اختصاصیت بالای آن­ها، انجام واکنش در شرایط معتدل، کاهش مواد زائد، تعیین نوع محصول و کاهش محصولات جانبی با انتخاب آنزیم مناسب، کاهش هزینه­ها و سرمایه لازم در مقیاس بزرگ، کاهش اتلاف هزینه در فرآیندهای آنزیمی، زیست تخریب پذیر بودن آنزیم­ها، کاهش میزان مصرف کاتالیزور (آنزیم) به میزان ۱%- ۱/۰% سوبسترا را نام برد؛ بنابراین سهم آنزیم در[۳]BOD جریان مواد زائد بسیار ناچیز است (Posorske et al., 1984).

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

آنزیم­ های میکروبی کارآتر از انواع گیاهی و جانوری هستند. آنزیم­ های میکروبی دارای تنوع عملکردی بالا، بازده بالا، دست­ورزی ژنتیکی آسان، منبع مشخص (که این به دلیل نبود نوسانات فصلی، رشد سریع باکتری و محیط رشد ارزان قیمت آن می­باشد)، پایداری بیش­تر و تولید آسان­تر نسبت به انواع گیاهی و جانوری هستند (Wiseman et al., 1995). رشد سریع باکتری­ ها و بنابراین آسان­تر بودن فرآیندهای غربالگری در مورد آن­ها، باعث تسهیل فرآیندهایی هم­چون دست ورزی ژنتیکی و ایجاد تغییرات در محیط اطراف سلول، در جهت دست­یابی به بیش­ترین تولید آنزیم، افزایش فعالیت آنزیمی سلول­ها، ایجاد روند تولید پیوسته یا تولید القایی می­شوند. تنها حدود دو درصد از گونه­ های میکروبی به عنوان منبع آنزیم بررسی شده ­اند که در این میان سویه های باکتریایی به دلیل فعالیت بالاتر، pH بهینه خنثی یا قلیایی و مقاومت به دما، بیش­تر از مخمرها مورد استفاده قرار گرفته­اند (Frost and Moss, 1987).
۱-۲- لیپازها
لیپازها اولین بار در سال ۱۹۰۱ در باکتری­ های Bacillus prodigiosus، B. pyocyaneus و B. fluorescens (با نام­های امروزی Serratia marcescens، Pseudomonas aeruginosa و Pseudomonas fluorescens ) شناسایی شدند (Eijkman et al., 1901). باکتری­ های گفته شده هم­اکنون بیشترین مطالعات لیپازی را به خود اختصاص داده­اند. حدود ۳۰۰ سال از آغاز مطالعات روی آنزیم­ های هیدرولیز کننده تری­گلیسریدها می­گذرد و حدود ۷۰ سال است که توانایی لیپازها در کاتالیز واکنش­های هیدرولیز و سنتز استرها تشخیص داده شده است (Van Der Walle et al., 1927)
در سال ۱۸۵۶، Claude Bernard اولین آنزیم لیپاز را (آنزیم تجزیه کننده قطرات روغن نامحلول به محصولات محلول) در شیره پانکراس کشف کرد. انسان­ها در قدیم لیپاز را از پانکراس حیوانات به صورت خالص یا به صورت مخلوط با سایر آنزیم­ های پانکراس می­گرفتند و از آن به عنوان کمک هضم­کننده غذا استفاده می­نمودند. به دلیل کوچک بودن پانکراس و سخت بودن جمع­آوری آنزیم از آن، دانشمندان به سراغ لیپازهای میکروبی رفتند. لیپازها از نظر نوع منشأ ( باکتری، قارچ یا پستاندار و غیره) و از نظر خصوصیات متفاوت هستند. این آنزیم­ها دارای توانایی کاتالیز واکنش­های مختلفی از جمله واکنش­های هیدرولیزی[۴]، یا سنتز کربوکسیلیک­استر[۵]های مختلف و تبدیل آن­ها به اسیدهای آلی و گلیسرول هستند. همه لیپازها اختصاصیت بسیار بالایی برای سوبستراهای گلیسریدی دارند.
آنزیم­ های لیپولایتیک به دلیل کاربرد فراوانی که در بیوتکنولوژی دارند ( به عنوان مهم­ترین گروه بیوکاتالیزورها در بیوتکنولوژی)، بسیار مورد توجه قرار گرفته­اند (Benjamin et al., 1998). تولید انبوه لیپازهای میکروبی نیازمند بیان شدید و کارآ از ژن­های مربوطه و فهم دقیق مکانیسم ملکولی نحوه پیچش پروتئین و ترشح آن می­باشد. از جمله کاربردهای جدید لیپازها در بیوتکنولوژی می­توان استفاده از این آنزیم در سنتز بیوپلیمر[۶]، بیودیزل[۷]، داروهای خالص انانتیومری، مواد شیمیایی مورد استفاده در کشاورزی ( مانند انواع آفت کش)، ترکیبات طعم­دهنده نام برد (Jaeger et al., 2002). بسیاری از مواد شیمیایی مهم صنعتی، به دست آمده از روغن­ها و چربی­ها طی فرآیندهای شیمیایی را می­توان به کمک لیپازها با سرعت بیش­تر، اختصاصیت بهتر و در شرایط معتدل به دست آورد (Sih CJ et al., 1989, Vulfson et al., 1994). جهت­گزینی[۸] بالای لیپازها و اختصاصیت بالای شیمیایی و انانتیومری آن­ها توجه بسیاری از دانشمندان و صنعتگران را به خود جلب کرده است (Saxena et al., 2003).
لیپازهای گرفته شده از منابع مختلف باکتری، قارچ، گیاه و حیوان، بسته به نوع منشأ، از نظر اختصاصیت به موقعیت پیوند، اختصاصیت به اسیدچرب، پایداری دمایی و pH بهینه و غیره متفاوت هستند (Huang et al., 1984). گونه­ های متعددی از باکتری­ ها، مخمرها و قارچ­های رشته­ای توانایی تولید لیپاز دارند (جدول۱) سویه های نزدیک به هم (از نظر تاکسونومی) ممکن است انواع مختلفی از لیپاز ها را تولید کنند (Sharma et al., 2001).
جدول ۱-۱- میکروارگانیسم­های تولید کننده لیپاز

منشأ

جنس

گونه

باکتری

Bacillus

B. megaterium

B. subtilis

B. thermoleovorans

B. thermocatenulatus

B. cereus

Pseudomonas

P. putida ۳SK

P. aeruginosa

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...