Аннотация:Инулин – углевод, состоящий из фруктоолигосахаридов. Инулин содержится в цикории, корневищах георгина, в клубнях топинамбура, который является популярной сырьевой культурой в пищевой промышленности. Инулин является сырьем для производства многих биотехнологически важных продуктов, таких как фруктоза, фруктозный сироп, лимонная, молочная и фумаровая кислота, а также биотопливо.
Пребиотики являются пищевыми ингредиентами, которые не перевариваются и не усваиваются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, но могут проявлять полезные свойства для здоровья человека за счет изменения кишечной микрофлоры в направлении стимулирования полезных бактерий и ингибирования вредных бактерий. Инулин и фруктоолигосахариды, вероятно, являются наиболее часто используемыми пребиотиками. Были выявлены такие их положительные свойства, как предотвращение кишечной инфекции, стимулирование иммунной реакции, предотвращение колоректального рака, снижение уровней холестерина в крови и увеличение биодоступности нутриентов
Экзоферменты – ферменты, отщепляющие моно- и дисахариды от концов полисахаридных соединений. К этому классу ферментов относится экзоинулиназа. Экзоинулиназа участвует в утилизации инулина, последовательно отщепляя концевые звенья фруктозы от невосстанавливающего конца молекулы инулина, а также гидролизует сахарозу и раффинозу. Многие ферменты экзодействия, помимо реакции гидролиза, могут участвовать в реакциях трансгликозилирования, то есть присоединения молекул нуклеофила к олигосахаридной цепи.
Таким образом, целью исследования было изучение кинетики гидролиза и трансгликозилирования под действием экзоинулиназы из рекомбинантного штамма Penicillium verruculosum INU13.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Выделение индивидуальной инулиназы.
2. Определение удельной активности.
3. Определение температурного оптимума действия.
4. Определение каталитической константы гидролиза инулина.
5. Определение константы трансгликозилирования.
В результате выполнения работы были получены следующие результаты:
1. Был выделен и очищен фермент экзоинулиназа.
2. Построена температурная зависимость активности фермента. Максимальная активность наблюдалась при температуре 52 оС
3. Определены константа Михаэлиса и максимальная скорость для реакции гидролиза инулина, катализируемой данным ферментом. Км составила 35,1+1,7 г/л, а Vmax - 1090+54 г/(л*мин)
4. Установлена способность данного фермента катализировать реакцию трансгликозилирования. Были обнаружены олигосахариды со степенью полимеризации от 3 до 8.
5. Константа скорости реакции трансгликозилирования оказалась в 26 раз больше константы скорости гидролиза для сахарозы.