nguồn
Lipase được tìm thấy rộng rãi trong động vật, thực vật và vi sinh vật. Thực vật chứa nhiều lipase hơn là hạt của các loại cây trồng có dầu, chẳng hạn như hạt thầu dầu và hạt cải dầu. Khi hạt có dầu nảy mầm, lipase có thể hoạt động kết hợp với các enzyme khác để xúc tác quá trình phân hủy dầu và chất béo để tạo ra đường, cung cấp cho hạt khả năng bén rễ. Các chất dinh dưỡng và năng lượng cần thiết cho quá trình nảy mầm; tuyến tụy và mô mỡ của động vật bậc cao chứa nhiều lipase hơn trong cơ thể động vật. Có một lượng nhỏ lipase trong dịch ruột, được sử dụng để bổ sung cho sự thiếu hụt tiêu hóa chất béo của lipase tuyến tụy. Ở động vật ăn thịt, dịch dạ dày chứa một lượng nhỏ butyrinase. Ở động vật, nhiều loại lipase kiểm soát các quá trình như tiêu hóa, hấp thụ, tái tạo chất béo và chuyển hóa lipoprotein; lipase có nhiều hơn ở vi khuẩn, nấm và nấm men (Pandey và cộng sự). Vì có nhiều loại vi sinh vật, chúng sinh sản nhanh và dễ bị biến đổi gen, chúng có phạm vi pH, phạm vi nhiệt độ và tính đặc hiệu của chất nền rộng hơn động vật và thực vật, và lipase có nguồn gốc từ vi sinh vật thường là enzyme ngoại bào tiết ra. Các vi sinh vật lên men chính là Aspergillus niger, Candida, v.v. Nó phù hợp cho sản xuất công nghiệp quy mô lớn và thu được các mẫu có độ tinh khiết cao. Do đó, lipase vi sinh vật là nguồn lipase công nghiệp quan trọng. Nhìn chung, các đặc tính của lipase từ các nguồn khác nhau là khác nhau và nó cũng có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu lý thuyết.
thiên nhiên
Lipase là một loại enzyme có nhiều khả năng xúc tác. Nó có thể xúc tác quá trình thủy phân, rượu phân, este hóa, chuyển este hóa và tổng hợp ngược của triacylglyceride và các este không tan trong nước khác. Ngoài ra, nó cũng thể hiện các hoạt động enzyme khác, chẳng hạn như phospholipase, lysophospholipase, cholesterol esterase, hoạt động hydrolase acylpeptide, v.v. (Hara; Schmid). Các hoạt động khác nhau của lipase phụ thuộc vào đặc điểm của hệ thống phản ứng, chẳng hạn như thúc đẩy thủy phân este tại giao diện dầu-nước, trong khi tổng hợp enzyme và chuyển este hóa có thể đạt được trong pha hữu cơ.
Nghiên cứu về tính chất của lipase chủ yếu bao gồm các khía cạnh như nhiệt độ và pH tối ưu, độ ổn định của nhiệt độ và pH, tính đặc hiệu của chất nền, v.v. Cho đến nay, một số lượng lớn lipase vi khuẩn đã được phân lập, tinh chế và các tính chất của chúng đã được nghiên cứu và chúng khác nhau về trọng lượng phân tử, pH tối ưu, nhiệt độ tối ưu, độ pH và độ ổn định nhiệt, điểm đẳng điện và các tính chất sinh hóa khác (Veeraragavan et al. ). Nhìn chung, lipase vi khuẩn có phạm vi pH hoạt động và nhiệt độ hoạt động rộng hơn lipase động vật và thực vật, độ ổn định và hoạt động cao và đặc hiệu với các chất nền (Schmid et al.; Kazlauskas et al.).
Đặc tính xúc tác của lipase là hoạt động xúc tác của nó lớn nhất ở giao diện dầu-nước. Sarda và Desnnelv đã phát hiện ra hiện tượng này từ năm 1958. Các enzyme tan trong nước tác động lên các chất nền không tan trong nước và phản ứng xảy ra ở giao diện của hai pha hoàn toàn khác nhau tách biệt với nhau. Đây là đặc điểm phân biệt lipase với esterase. Chất nền của esterase (E C3.1.1.1) tan trong nước và chất nền tối ưu của nó là các este được hình thành từ các axit béo chuỗi ngắn (Nhỏ hơn hoặc bằng C8).
Lipase là một trong những chế phẩm enzyme công nghiệp quan trọng. Nó có thể xúc tác phản ứng phân giải lipid, chuyển este hóa, tổng hợp este và các phản ứng khác, và được sử dụng rộng rãi trong chế biến dầu, thực phẩm, y học, hóa chất hàng ngày và các ngành công nghiệp khác. Lipase từ các nguồn khác nhau có các đặc tính xúc tác và hoạt động xúc tác khác nhau. Trong số đó, việc sản xuất lipase quy mô lớn có chức năng chuyển este hóa hoặc este hóa để tổng hợp pha hữu cơ có ý nghĩa to lớn đối với quá trình tổng hợp bằng enzym các hóa chất tinh khiết và hợp chất quang học.
Lipase là một loại hydrolase liên kết este đặc biệt tác động lên liên kết este của triglyceride để phân hủy triglyceride thành diglyceride, monoglyceride, glycerol và axit béo.
Enzym là một protein hoạt động. Do đó, tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của protein đều ảnh hưởng đến hoạt động của enzim. Hoạt động của enzim tương tác với cơ chất bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt độ, giá trị pH, nồng độ dung dịch enzim, nồng độ cơ chất, chất hoạt hóa hoặc chất ức chế enzim, v.v.
Lipase được phân bố rộng rãi trong các vi sinh vật, và vi khuẩn sản xuất ra nó chủ yếu là nấm mốc và vi khuẩn. Có 33 lipase được công bố từ các nguồn khác nhau phù hợp để xử lý triglyceride, trong đó có 18 từ nấm mốc và 7 từ vi khuẩn.
Lipase có thể thủy phân glyceride (dầu, mỡ) và giải phóng axit béo, diglyceride, monoglyceride và glycerol ở các giai đoạn khác nhau. Các axit béo được tạo ra bởi quá trình thủy phân có thể được chuẩn độ bằng dung dịch kiềm chuẩn và giá trị chuẩn độ biểu thị hoạt động của enzyme.
Cơ chế xúc tác của lipase
Lipase có ái lực với giao diện dầu-nước và có thể xúc tác quá trình thủy phân các chất lipid không tan trong nước ở tốc độ cao tại giao diện dầu-nước; lipase tác động lên lớp giao diện ưa nước-kỵ nước của hệ thống, điều này cũng khác với đặc tính của esterase.
Lipase từ các nguồn khác nhau có thể có sự khác biệt lớn về trình tự axit amin, nhưng cấu trúc bậc ba của chúng rất giống nhau. Các gốc vị trí hoạt động của lipase bao gồm serine, axit aspartic và histidine, và chúng thuộc lớp protease serine. Vị trí xúc tác của lipase được chôn trong phân tử và bề mặt của nó được bao phủ bởi một cấu trúc giống như mũ xoắn ốc được hình thành bởi các gốc axit amin tương đối kỵ nước (còn được gọi là "nắp"), bảo vệ vị trí xúc tác ba. Bản chất lưỡng tính của -helix trong "nắp" sẽ ảnh hưởng đến khả năng liên kết của lipase với chất nền tại giao diện dầu-nước và tính lưỡng tính yếu của nó sẽ dẫn đến giảm hoạt động của lipase. Bề mặt ngoài của "nắp" tương đối ưa nước, trong khi bề mặt đối diện bên trong tương đối kỵ nước. Do sự liên kết giữa lipase và giao diện dầu-nước, "nắp" mở ra và vị trí hoạt động được phơi bày, giúp tăng cường khả năng liên kết của chất nền với lipase. Chất nền có thể dễ dàng đi vào kênh kỵ nước và kết hợp với vị trí hoạt động để tạo thành phức hợp Enzym-chất nền. Hiện tượng hoạt hóa giao diện có thể làm tăng tính kỵ nước gần vị trí xúc tác, khiến -helix định hướng lại, do đó làm lộ vị trí xúc tác; sự hiện diện của giao diện cũng có thể cho phép enzim hình thành lớp hydrat hóa không hoàn chỉnh, có lợi cho sự hình thành aliphatic của chất nền kỵ nước. Các chuỗi bên gấp vào bề mặt của phân tử enzim, giúp quá trình xúc tác enzim dễ tiến hành hơn.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, vui lòng liên hệsales@sxytbio.com,Nhấp vào đây để liên hệ với chúng tôi trực tuyến
