zdroj
Lipáza se široce vyskytuje u zvířat, rostlin a mikroorganismů. Rostliny, které obsahují více lipázy, jsou semena olejných plodin, jako je skočec a řepka. Když olejná semena klíčí, lipáza může pracovat ve spojení s jinými enzymy a katalyzovat rozklad olejů a tuků za vzniku cukrů, což semenům poskytuje schopnost zakořenit. Živiny a energie nezbytné pro klíčení; slinivka a tuková tkáň vyšších živočichů obsahují v živočišném těle více lipázy. Ve střevní šťávě je malé množství lipázy, která se používá k doplnění nedostatku trávení tuků pankreatickou lipázou. U masožravých zvířat Žaludeční šťáva obsahuje malé množství butyrinázy. U zvířat řídí různé typy lipáz procesy, jako je trávení, vstřebávání, přestavba tuku a metabolismus lipoproteinů; lipázy jsou hojnější v bakteriích, houbách a kvasinkách (Pandey et al.). Protože existuje mnoho typů mikroorganismů, rychle se rozmnožují a jsou náchylné ke genetickým variacím, mají širší rozsah pH, teplotní rozsah a substrátovou specifitu než zvířata a rostliny a lipázy odvozené z mikroorganismů jsou obecně vylučované extracelulární enzymy. Hlavními fermentačními mikroorganismy jsou Aspergillus niger, Candida aj. Je vhodný pro průmyslovou velkovýrobu a získávání vysoce čistých vzorků. Proto je mikrobiální lipáza důležitým zdrojem průmyslové lipázy. Obecně jsou vlastnosti lipázy z různých zdrojů různé a má také velký význam v teoretickém výzkumu.
Příroda
Lipáza je typ enzymu s různými katalytickými schopnostmi. Může katalyzovat hydrolýzu, alkoholýzu, esterifikaci, transesterifikaci a reverzní syntézu triacylglyceridů a dalších ve vodě nerozpustných esterů. Kromě toho také vykazuje další enzymatické aktivity, jako je fosfolipáza, lysofosfolipáza, cholesterolesteráza, aktivita acylpeptidhydrolázy atd. (Hara; Schmid). Různé aktivity lipázy závisí na charakteristikách reakčního systému, jako je podpora hydrolýzy esteru na rozhraní olej-voda, zatímco enzymatické syntézy a transesterifikace lze dosáhnout v organické fázi.
Výzkum vlastností lipázy zahrnuje především aspekty jako optimální teplota a pH, teplotní a pH stabilita, substrátová specifičnost atd. Dosud bylo izolováno, purifikováno velké množství mikrobiálních lipáz, byly studovány jejich vlastnosti a ty se liší molekulovou hmotností, optimálním pH, optimální teplotou, pH a tepelnou stabilitou, izoelektrickým bodem a dalšími biochemickými vlastnostmi (Veeraragavan et al.). Obecně mají mikrobiální lipázy širší provozní pH a rozsah provozních teplot než živočišné a rostlinné lipázy, vysokou stabilitu a aktivitu a jsou specifické pro substráty (Schmid et al.; Kazlauskas et al.).
Katalytická charakteristika lipázy spočívá v tom, že její katalytická aktivita je největší na rozhraní olej-voda. Sarda a Desnnelv objevili tento jev již v roce 1958. Enzymy rozpustné ve vodě působí na ve vodě nerozpustné substráty a k reakci dochází na rozhraní dvou zcela odlišných fází, které jsou od sebe odděleny. To je vlastnost, která odlišuje lipázu od esterázy. Substrát esterázy (E C3.1.1.1) je rozpustný ve vodě a jeho optimálním substrátem jsou estery tvořené z mastných kyselin s krátkým řetězcem (méně než nebo rovno C8).
Lipáza je jedním z důležitých průmyslových enzymových přípravků. Může katalyzovat lipolýzu, transesterifikaci, syntézu esterů a další reakce a je široce používán ve zpracování ropy, potravinářství, medicíně, každodenním chemickém průmyslu a dalších průmyslových odvětvích. Lipázy z různých zdrojů mají různé katalytické vlastnosti a katalytické aktivity. Mezi nimi má velký význam velkovýroba lipáz s transesterifikačními nebo esterifikačními funkcemi pro syntézu organické fáze pro enzymatickou syntézu čistých chemikálií a chirálních sloučenin.
Lipáza je speciální hydroláza s esterovou vazbou, která působí na esterové vazby triglyceridů a degraduje triglyceridy na diglyceridy, monoglyceridy, glycerol a mastné kyseliny.
Enzym je aktivní protein. Proto všechny faktory, které ovlivňují aktivitu proteinů, ovlivňují aktivitu enzymů. Aktivita enzymů interagujících se substráty je ovlivněna mnoha faktory, jako je teplota, hodnota pH, koncentrace roztoku enzymu, koncentrace substrátu, aktivátory nebo inhibitory enzymů atd.
Lipáza je široce distribuována mezi mikroorganismy a jejími produkujícími bakteriemi jsou především plísně a bakterie. Existuje 33 publikovaných lipáz z různých zdrojů vhodných pro zpracování triglyceridů, z nichž 18 pochází z plísní a 7 z bakterií.
Lipáza může hydrolyzovat glyceridy (olej, tuk) a uvolňovat mastné kyseliny, diglyceridy, monoglyceridy a glycerol v různých fázích. Mastné kyseliny generované hydrolýzou mohou být titrovány standardním alkalickým roztokem a hodnota titru představuje aktivitu enzymu.
Katalytický mechanismus lipázy
Lipáza má afinitu k rozhraní olej-voda a může katalyzovat hydrolýzu ve vodě nerozpustných lipidových látek vysokou rychlostí na rozhraní olej-voda; lipáza působí na hydrofilně-hydrofobní styčnou vrstvu systému, která se také liší od esterázy a charakteristiky.
Lipázy z různých zdrojů mohou mít velké rozdíly v aminokyselinových sekvencích, ale jejich terciární struktury jsou velmi podobné. Zbytky aktivního místa lipázy se skládají ze serinu, kyseliny asparagové a histidinu a patří do třídy serinových proteáz. Katalytické místo lipázy je pohřbeno v molekule a jeho povrch je pokryt spirálovitou strukturou podobnou čepičce tvořené relativně hydrofobními aminokyselinovými zbytky (známé také jako „víčko“), která chrání tripletové katalytické místo. Amfipatický charakter -helixu ve „víčku“ ovlivní vazebnou schopnost lipázy k substrátu na rozhraní olej-voda a její oslabená amfipatičnost povede ke snížení aktivity lipázy. Vnější povrch "víčka" je relativně hydrofilní, zatímco vnitřní, protilehlý povrch je relativně hydrofobní. Díky spojení mezi lipázou a rozhraním olej-voda se otevře „víko“ a obnaží se aktivní místo, což zvyšuje vazebnou schopnost substrátu k lipáze. Substrát může snadno vstoupit do hydrofobního kanálu a spojit se s aktivním místem za vzniku komplexu enzym-substrát. Fenomén mezifázové aktivace může zvýšit hydrofobicitu v blízkosti katalytického místa, což způsobí přeorientování -helixu, čímž se katalytické místo odkryje; přítomnost rozhraní může také umožnit enzymu vytvořit neúplnou hydratační vrstvu, což je prospěšné pro alifatickou tvorbu hydrofobních substrátů. Postranní řetězce se skládají na povrch molekuly enzymu, což usnadňuje průběh enzymové katalýzy.
Pokud se chcete dozvědět více, kontaktujtesales@sxytbio.com,Klikněte zde a kontaktujte nás online
