Mis on Laccase?
Lakaasid on multivaske{0}}sisaldavad oksüdoreduktaasi ensüümid (EC 1.10.3.2), mida leidub seentes, taimedes ja bakterites ja mis katalüüsivad fenoolsete ja mitte-fenoolsete substraatide oksüdatsiooni, redutseerides molekulaarse hapniku veeks. Need on tuntud oma keskkonnasõbralike omaduste poolest ning neid kasutatakse laialdaselt bioremediatsioonis, reoveepuhastuses ja tööstusprotsessides, nagu tselluloosi pleegitamine, tekstiili tootmine ja toiduainete tootmine.
Kõik, mida pead teadma
Mis on lakaasi funktsioon?
Seente lakkaasid osalevad eoste tekkes, pigmendi tootmises, viljakehade moodustumisel, stressikaitses, taimede patogeneesis ja ligniini lagunemises. Kuigi enamik puhastatud lakkaase on rakuvälised ensüümid, sisaldavad puidu{1}}mädanikuseened ka rakusiseseid lakkaase.
Millised bakterid toodavad laktaasi?
Lakaas, vaske{0}}sisaldav oksüdaasi ensüüm, on pälvinud märkimisväärset tähelepanu oma potentsiaalile keskkonna biotehnoloogias, eriti keeruliste orgaaniliste saasteainete, näiteks tekstiilivärvide lagundamisel. Ensüümi toodavad erinevad mikroorganismid, sealhulgas bakterid B. subtilis ja seen A.
Kas lakkaas võib plasti lagundada?
On tuvastatud mitmeid seeni, mis toodavad ensüüme, mis on võimelised erinevates laboritingimustes plastist lagunema. See artikkel tutvustab uuringut, mis määras kindlaks seente võime lagundada madala molekulmassiga polüvinüülkloriidi (PVC) ensüümi laktaasi toimel.
Millised on laktaasi ensüümi allikad?
Lakaasid on laialt levinud kõrgemates taimedes, bakterites, seentes ja putukates. Taimedes leidub lakkaase kapsas, naeris, kartulis, pirnis, õuntes ja muudes köögiviljades. Neid on eraldatud Ascomyceteous, Deuteromycteous ja Basidiomycetous seentest, kuhu kuulub üle 60 seenetüve.
Peamised üksikasjad:
Lakaasid biotehnoloogia tipptasemel
Viimastel aastakümnetel on suurenenud huvi lakkaaside kasutamise vastu biokatalüsaatoritena, et asendada tavapäraseid keemilisi protsesse tekstiili-, tselluloosi- ja paberi- ning farmaatsiatööstuses.
Toit ---Toiduainetööstus kasutab lakkaase nende võime tõttu soodustada homo- ja heteropolümerisatsioonireaktsioone.
Kosmeetika ---Lakaaside oksüdatiivset potentsiaali on kasutatud ka kosmeetikasektoris isikliku hügieeni toodete valmistamisel.
Tekstiil ---Lakaasid on äratanud tekstiilitööstuses üha suuremat huvi nende kasutamise vastu alates teksariide pleegitamisest.
Orgaaniline süntees ---Lakaasid on farmaatsiasektoris kasulikud biokatalüsaatorid, kuna need võivad katalüüsida mitmesuguseid sünteetilisi reaktsioone, alates antibiootikumide muundamisest kuni aminohapete derivatiseerimiseni metaboolselt stabiilsete aminohappe analoogide sünteesiks.
Tselluloos ja paber ---Tööstusliku paberi tootmisel tuleb puidumassi ligniin eraldada ja lagundada.
Biokütused ---Lignotselluloosmaterjalid on bioetanooli tootmiseks kõige lootustandvamate lähteainete hulgas.
Värvid ---Alküüdvaigud on polüestrid, mis on sünteesitud polüalkoholide, dikarboksüülhapete või anhüdriidide ja küllastumata rasvhapete polümerisatsioonil.
Mööbel ---Keskmise tihedusega puitkiudplaadid (MDF) on kuivvormitud paneelitooted, mis on valmistatud lignotselluloosmaterjalide ristsidumisel sünteetilise vaiguga kuumurõhul niiskuse juuresolekul.
Nanobiotehnoloogia ja biomeditsiin ---Tänu nende võimele katalüüsida otsest elektronide ülekannet on lakkaase aastaid uuritud seoses biokütuseelementide ja biosensorite arendamisega.
Ensümaatiline bioremediatsioon ---Keskkonnaohtlikel ksenobiootilistel ühenditel, nagu polütsüklilised aromaatsed süsivesinikud (PAH), fenoolid ja fosfororgaanilised insektitsiidid, on teadaolevalt teratogeenne ja kantserogeenne toime.
Mehhanism:Lakaasid teostavad aromaatsete ühendite ja amiinide ühe-elektroni oksüdatsiooni, tekitades radikaalseid vaheühendeid, mis sageli põhjustavad polümerisatsiooni või tsükli lõhustumist.
Kasu keskkonnale:Kuna lakkaas kasutab kaassubstraadina molekulaarset hapnikku ja toodab ainsa kõrvalsaadusena vett, peetakse seda "roheliseks" ensüümiks.
Tööstuslikud rakendused:
Bioparandus:Värvide, fenoolide ja farmaatsiajäätmete lagunemine tööstuslikust heitveest.
Tselluloos ja paber:Bio-pulping ja bio-pleegitamine ligniini eemaldamiseks.
Toit/joogid: kasutatakse veinivalmistamisel, küpsetamisel ja õllest/mahlast fenoolühendite eemaldamiseks.
Tekstiilid:Indigovärvi lagunemine teksapesus.
Allikad: toodetakse peamiselt valge{0}}mädaniku seente poolt, kuid leidub ka bakterites ja kõrgemates taimedes.
Piirangud:Kõrged tootmiskulud, võimalik mitte{0}}korduvkasutatavus ja ebastabiilsus karmides keskkonnatingimustes (pH/temperatuur) nõuavad jõudluse parandamiseks sageli ensüümi immobiliseerimist.
ANALÜÜTILISED TULEMUSED
| Testitav element | Meetod / viide | Spetsifikatsioon | Tulemus | Järeldus |
|---|---|---|---|---|
| Identifitseerimine | Majasisene-ID/sildi nõue | Laccase (EC 1.10.3.2) | Vastab | Läbida |
| Välimus | Visuaalne | Valge kuni punakaspruun pulber | Helepruun puuder | Läbida |
| Ensüümi aktiivsus | Tarnija laktaasi test | NLT 10 000 U/g | 10,420 U/g | Läbida |
| Tegevusüksuse määratlus | Tarnija-määratletud üksus | Ainult teatage | U/g teatatud | Läbida |
| Lõhn | Organoleptiline | Iseloomulik | Vastab | Läbida |
| Lahustuvus | Vees lahustuvuse test | Vees dispergeeritav/lahustuv | Vastab | Läbida |
| Kaod kuivamisel | Gravimeetriline | Vähem kui 8,0% või sellega võrdne | 4.2% | Läbida |
| Plii (Pb) | ICP-MS / ICP-OES | Vähem kui 5,0 mg/kg või sellega võrdne | 0,20 mg/kg | Läbida |
| Arseen (As) | ICP-MS / ICP-OES | Vähem kui 3,0 mg/kg või sellega võrdne | 0,10 mg/kg | Läbida |
| Kaadmium (Cd) | ICP-MS / ICP-OES | Vähem kui 0,5 mg/kg või sellega võrdne | < 0.05 mg/kg | Läbida |
| Elavhõbe (Hg) | ICP-MS / ICP-OES | Vähem kui 0,5 mg/kg või sellega võrdne | < 0.01 mg/kg | Läbida |
| Plaatide koguarv | Plaatide arv | Vähem kui 50 000 CFU/g või sellega võrdne | 1,9 × 10³ CFU/g | Läbida |
| Kolibakterid | Plaatide arv | Vähem või võrdne 30 CFU/g | < 10 CFU/g | Läbida |
| E. coli | Puudumise test | Negatiivne / 25 g | Ei tuvastatud | Läbida |
| Salmonella | Puudumise test | Negatiivne / 25 g | Ei tuvastatud | Läbida |
Tootmisprotsess
