Що таке Laccase?
Лакази – це багатомідь{0}}вмісні ферменти оксидоредуктази (EC 1.10.3.2), виявлені в грибах, рослинах і бактеріях, які каталізують окислення фенольних і не-фенольних субстратів шляхом відновлення молекулярного кисню до води. Відомі своїми екологічними-властивостями, вони широко використовуються в біоремедіації, очищенні стічних вод і в промислових процесах, таких як відбілювання целюлози, виробництво текстилю та харчових продуктів.
Все, що вам потрібно знати
Яка функція лаккази?
Грибні лаккази беруть участь у спороношенні, виробленні пігменту, формуванні плодового тіла, захисті від стресу, патогенезі рослин і розпаді лігніну. Хоча більшість очищених лакказ є позаклітинними ферментами, гриби, що гниють деревиною, також містять внутрішньоклітинні лаккази.
Які бактерії утворюють лакказу?
Лаказа, мідь{0}}вмісний фермент оксидаза, привернув значну увагу завдяки своєму потенціалу в екологічній біотехнології, зокрема в розкладі складних органічних забруднювачів, таких як текстильні барвники. Фермент виробляється різними мікроорганізмами, включаючи бактерії B. subtilis і гриб A.
Чи може лаказа руйнувати пластик?
Було ідентифіковано кілька грибів, які виробляють ферменти, здатні до пластичної деградації в різних лабораторних умовах. У цій статті представлено дослідження, яке визначило здатність грибів розкладати низькомолекулярний полівінілхлорид (ПВХ) за допомогою ферменту лаккази.
Які джерела ферменту лаккази?
Лакази широко поширені у вищих рослинах, бактеріях, грибах і комахах. У рослинах лаккази містяться в капусті, ріпі, картоплі, грушах, яблуках та інших овочах. Вони були виділені з аскоміцетних, дейтероміцетних і базидіальних грибів, до яких належить понад 60 штамів грибів.
Основні деталі:
Laccases на передньому краї біотехнології
Останні десятиліття стали свідками підвищеного інтересу до використання лакказів як біокаталізаторів для заміни звичайних хімічних процесів у текстильній, целюлозно-паперовій та фармацевтичній промисловості.
Харчування ---Харчова промисловість використовує лаккази через їхню здатність сприяти реакціям гомо- та гетерополімеризації.
Косметика ---Окислювальний потенціал лакказ також був використаний у косметичному секторі для виробництва засобів особистої гігієни.
Текстиль ---Лакаси привернули все більший інтерес у текстильній промисловості до використання в процесах, починаючи від відбілювання джинсових тканин.
Органічний синтез ---Лакази є корисними біокаталізаторами для фармацевтичного сектора, оскільки вони можуть каталізувати широкий спектр синтетичних реакцій, починаючи від перетворення антибіотиків і закінчуючи дериватизацією амінокислот для синтезу метаболічно стабільних аналогів амінокислот.
Целюлоза та папір ---Під час промислового виробництва паперу лігнін у деревній целюлозі необхідно відокремити та розкласти.
Біопаливо ---Лігноцелюлозні матеріали є одними з найбільш перспективних видів сировини для виробництва біоетанолу.
Фарби ---Алкідні смоли - це поліефіри, синтезовані полімеризацією поліспиртів, дикарбонових кислот або ангідридів і ненасичених жирних кислот.
Меблі ---Деревоволокнисті плити середньої щільності (MDF) — це вироби з панелей сухого формування, виготовлені шляхом зшивання лігноцелюлозних матеріалів із синтетичною смолою під тиском тепла в присутності вологи.
Нанобіотехнології та біомедицина ---Завдяки своїй здатності каталізувати прямий перенос електронів лаккази протягом багатьох років вивчалися у зв’язку з розробкою біопаливних елементів і біосенсорів.
Ферментативна біоремедіація ---Екологічно небезпечні ксенобіотичні сполуки, такі як поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), феноли та фосфорорганічні інсектициди, як відомо, мають тератогенну та канцерогенну дію.
Механізм:Лакази здійснюють одно{0}}електронне окислення ароматичних сполук і амінів, утворюючи проміжні радикали, які часто призводять до полімеризації або розщеплення кільця.
Екологічні переваги:Оскільки лакказа використовує молекулярний кисень як -субстрат і виробляє воду як єдиний -побічний продукт, її вважають «зеленим» ферментом.
Промислове застосування:
Біоремедіація:Деградація барвників, фенолів і фармацевтичних відходів з промислових стоків.
Целюлоза та папір:Біо-вироблення та біо{1}}відбілювання для видалення лігніну.
Їжа/напої: використовується у виноробстві, випічці та для видалення фенольних сполук у пиві/соку.
Текстиль:Деградація барвника індиго під час прання джинсової тканини.
Джерела: головним чином виробляється грибами білої-гнилі, але також міститься в бактеріях і вищих рослинах.
Обмеження:Високі витрати на виробництво, можливість-повторного використання та нестабільність у суворих умовах навколишнього середовища (pH/температура) часто вимагають іммобілізації ферменту для підвищення ефективності.
РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІТИКИ
| Тестовий елемент | Метод / Доп. | Специфікація | Результат | Висновок |
|---|---|---|---|---|
| Ідентифікація | Внутрішній{0}}ідентифікатор/претензія на етикетку | Лаказа (EC 1.10.3.2) | Відповідає | Пас |
| Зовнішній вигляд | Візуальний | Порошок від білого до коричневого | Легка пудра засмаги | Пас |
| Активність ферменту | Аналіз лаккази постачальника | NLT 10 000 ОД/г | 10,420 U/g | Пас |
| Визначення одиниці діяльності | Одиниця,-визначена постачальником | Тільки звіт | У/г повідомлено | Пас |
| Запах | Органолептичний | Характеристика | Відповідає | Пас |
| Розчинність | Тест на розчинність у воді | Диспергується/розчинний у воді | Відповідає | Пас |
| Втрати при висиханні | Гравіметричний | Менше або дорівнює 8,0% | 4.2% | Пас |
| Свинець (Pb) | ICP-MS / ICP-OES | Менше або дорівнює 5,0 мг/кг | 0,20 мг/кг | Пас |
| Миш'як (As) | ICP-MS / ICP-OES | Менше або дорівнює 3,0 мг/кг | 0,10 мг/кг | Пас |
| Кадмій (Cd) | ICP-MS / ICP-OES | Менше або дорівнює 0,5 мг/кг | < 0.05 mg/kg | Пас |
| Меркурій (Hg) | ICP-MS / ICP-OES | Менше або дорівнює 0,5 мг/кг | < 0.01 mg/kg | Пас |
| Загальна кількість пластин | Підрахунок пластин | Менше або дорівнює 50 000 КУО/г | 1,9 × 10³ КУО/г | Пас |
| Коліформні бактерії | Підрахунок пластин | Менше або дорівнює 30 КУО/г | < 10 CFU/g | Пас |
| кишкова паличка | Тест на відсутність | Негативний / 25 гр | Не виявлено | Пас |
| Сальмонела | Тест на відсутність | Негативний / 25 гр | Не виявлено | Пас |
Виробничий процес
