Korábban említettük a rutin és az izokeritrin átalakulását. A különböző átalakítási módszerek közül a legjobb hozammal és tisztasággal rendelkező átalakítási módszer az enzimkatalizált módszerek, például a mikroorganizmusok által használt α-L-ramnozidáz és a heszperidináz alkalmazása. És az α-L-ramnosidázt általában β-D-glükozidázzal kombinálják, hogy naringinázt képezzenek, hogy katalizáló szerepet játsszanak, és a korai tanulmányokban a kutatók az "α-L-ramnosidáz" fogalmát a "Ningrinázzal" egyenlővé tették. Tehát először is mutassuk be az alapvető ismereteket a naringináz.
A naringináz képes hidrolizálni a citrusfélékben lévő keserűanyagokat, például a naringint és a heszperidint, ezért használják a citruslevek keserűanyag-mentesítésére, és erről kapta a nevét. A citrusfélék fő keserű összetevője a naringin, amelyet a naringináz két lépésben képes lebontani: az első lépésben az α-L-ramnozidáz a naringint ramnózzá és puruninná hidrolizálja; a második lépésben a β-D-glükozidáz a prunint tovább hidrolizálja naringeninné és glükózzá, keserű íz nélkül. A hidrolízis mechanizmusa az 1. ábrán látható. Ezek közül a purunin csak egyharmadát tartalmazza a keserűségnek.
1. ábra A naringin naringináz általi hidrolízisének mechanizmusa
Már 1938-ban és 1958-ban Hall és Ting zellermagból és grapefruitlevélből nyert naringinázt. Ezt követően a kutatók más állatokból és növényekből is nyertek naringinázt. Az állatokon és növényeken kívül a naringináz szélesebb körben van jelen a mikroorganizmusokban. A jelenleg a kutatásban és az ipari termelésben használt naringináz is főként mikroorganizmusokból származik. Közülük a naringináz fő forrása a természetes gombák, mint például az Aspergillus niger, az Aspergillus oryzae és a Penicillium. A naringináz kis mennyiségben élesztőből származik. Néhány más naringináz pedig baktériumokból származik, amelyek enzimatikus tulajdonságai és alkalmazási területe nagyban különbözik a gombákból származóaktól. Az 1. táblázat a különböző forrásokból származó naringinázt és annak tulajdonságait mutatja be, amelyeket néhány tudós tanulmányozott.
táblázat Különböző forrásokból származó naringináz és tulajdonságaik
Források
Törzsek
Alátét
Optimális hőmérséklet /°C
OptimumpH
Molekulatömeg /kDa
növény
Zeller magok
Naringin
–
–
–
Grapefruit levelek
Naringin
50
4.0
–
Fagopyrum esculentum
p-NPR、Rutin
–
–
70
állat
Turbo cornutus
Naringin、p-NPR、Rutin
–
2.8, 4.5~5.0
–
Sertésmáj
diosgenin
42
7.0
47
baktériumok
Sphingomonas sp. R1
Naringin
50
8.0
110
Thermomicrobium sp.
p-NPR
70
7.9, 5.0~6.9
104, 107
Pediococcus acidilactici
p-NPR、Rutin、hesperidin
50,70
5.5, 4.5
74, 241
Brevundimonas sp.
Naringin
20~37
6.0~7.0
–
Bifidobacterium dentium
p-NPR、Naringin、Rutin、Poncirin、ginsenozid
35
6.0
100
gomba
Aspergillus niger
Naringin、Rutin、hesperidin
40~60
4.0~5.0
65
A. kawachii
Naringin、p-NPR、hesperidin
50
4.0
90
A. oryzae
Naringin、p-NPR、heszperidin、neoheszperidin
45
5.0
23
Penicillium decumbens
Naringin、p-NPR、Rutin
–
7.0
120
P. corylopholum
Naringin、Rutin
57
6.5
67
élesztő
Pichia angusta
Naringin、Rutin、hesperidin、quercitrin
40
6.0
90
Cryptococcus laurentii
Naringin
–
–
–
Williopsis californica
Naringin
–
–
–
A baktériumokból és gombákból származó naringináz tulajdonságait összehasonlítva az 1. táblázatban látható, hogy bár a gombákból származó naringináz molekulatömege alacsonyabb, mint a baktériumoké, alkalmasabb a savas körülmények közötti reakcióra, így alkalmas a citruslé keserűanyag-mentesítésére; és a baktériumokból származó naringinázok esetében a glikozidáz optimális pH-környezete mérsékelten vagy gyengén lúgos, és szélesebb reakcióhőmérséklettel és jó hőmérsékleti stabilitással rendelkezik.
A kutatás folyamatos elmélyítésével és a különböző tulajdonságokkal rendelkező naringináz felfedezésével az enzimet széles körben használják a gyógyászatban, az élelmiszeriparban és a kozmetikumokban. A kezdeti alkalmazás a citruslevek keserűanyag-mentesítésére irányult. A naringin a citruslevek fő keserűanyaga. Keserűségi küszöbértéke vízben és gyümölcslében körülbelül 20 ppm, és egyes citruslevekben a küszöbérték elérheti az 50 ppm-et is. Ez azt mutatja, hogy ha a tartalma eléri az 1,5 ppm-et, akkor az emberek keserűnek fogják érezni. Ezért a citrusfélék és más gyümölcsök gyümölcslé-feldolgozásában a keserűségtelenítő kezelés nélkülözhetetlen folyamat. A naringináz egy nagy hatékonyságú enzim, amely képes hidrolizálni a naringint és más keserű anyagokat, és a naringináz jól el tudja érni a keserűanyag-mentesítés célját. Huang Gaoling és munkatársai naringinázt használtak a Guanxi mézes pomelólé debitterezésére és hidrolizálására 60 ℃-on és 3,6 pH-n 100 percig. A gyümölcslé debittering aránya elérheti a 97%-t. Chen Hong és munkatársai Aspergillus aculeatus JMUdb058-t használtak a naringináz szilárd állapotú fermentációval történő előállítására, és gyümölcslevek debitterezésére használták. A keserűanyag-mentesítés mértéke elérte a 99,6%-t, és nagyon jó keserűanyag-mentesítési hatást értek el.
Ugyanakkor, mivel a naringináz α-L-ramnozidázt tartalmaz, specifikusan felhasználható a ramnóz és a purunin előállítására. A ramnóz egyfajta metil-pentóz. Gyógyszerközéptermékként használható a kardiotonikus és fűszeres furaneol szintézisére. Aromák szintetizálására is alkalmas, ugyanakkor édesítőszerként is használható. Bélpenetrációs tesztanyagként is használható. Nyilvánvaló rákellenes hatása van. Wei Shenghua és társai naringinázt és élesztő nyugvó sejteket használtak katalizátorként a naringin kétlépéses biológiai módszerrel történő átalakítására, hogy 98,5%-nél nagyobb tömegfrakciójú ramnózkristályokat állítsanak elő. A purunin, mint egyfajta flavonoid, egyedülálló funkciókkal rendelkezik az immunrendszer, a rákellenes, vírusellenes és antioxidáns tevékenységek területén. Ezért az élelmiszer- és gyógyszeripar területén a purunin fontos alkalmazási értékkel bír. Hu Qunfang és mások szilárdtest-fermentációt használtak α-L-ramnosidáz előállítására, és megfelelő körülmények között elvégezték a naringin biotranszformációját, és a termékben a purunin tartalma több mint 95% volt.
A naringináz reaktív aktivitását is felhasználva a naringináz tovább használható a bor ízének javítására. Az alkoholos főzési folyamat során különböző mikroorganizmusok termelnek néhány szabad illékony anyagot és nem illékony prekurzorokat. α-L-ramnozidáz először lebontja ezeket a nem illékony prekurzorokat, hogy monoterpenoid β-D-glükozidot kapjon, majd a β-D-glükozidáz tovább bomlik, hogy monoterpenoidokat szabadítson fel, amelyek jelentős hatással vannak a bor ízének javítására. Manzanares és munkatársai az Aspergillus aculeatus által kódolt ramnosidáz gén rha A-t klónozták és élesztőben expresszálták, majd más törzsek által termelt β-D-glükozidázzal együtt használták a bor erjesztéséhez, ami az aromaanyagok jelentős növekedését eredményezte a borban. Konkrét adatok a 2. képen látható módon.
2. ábra A naringináz alkalmazása a borfermentációban
Ezenkívül a naringináz antibiotikumok előállítására és flavonoidok átalakítására is felhasználható. Például a klórpolipszporin egy deglikozilált glikopeptid antibiotikum, amely erős gátló hatással van a Gram-pozitív baktériumokra. Sankyo és munkatársai megállapították, hogy a naringinázban lévő ramnozidáz aktivitása felhasználható az antibiotikum szintézisére, és megállapították, hogy a klórpolipszporin C antibiotikum és a laktám antibiotikumok kombinált alkalmazása hatékonyan fokozza az antibakteriális hatást a Staphylococcusra. Beekwilder és munkatársai egy Lactobacillus plantarum tejsavbaktériumból nyertek ramnozidázt, és az enzimet paradicsompép fermentációjában használták fel. Megállapították, hogy képes eltávolítani a paradicsompépben lévő ramnózt, és fokozza a flavonoidok biotranszformációs reakcióját. Ezért a tejsavbaktériumok növelhetik a flavonoidok biotranszformációs sebességét az emberi emésztőrendszerben. Hu Fuliang és munkatársai megállapították, hogy a propolisz flavon-glikozidokat a naringináz lebonthatja aglikonok szintézisére, ezáltal fokozva antioxidáns aktivitását.
Összefoglalva, a naringináznak nagyon széles körű alkalmazási lehetőségei vannak. A naringináz újrafelhasználhatóságának és stabilitásának növelése, valamint az ipari előállítási költségek csökkentése érdekében a naringinázt a reakció előtt általában hordozóra rögzítik. A következő cikkben az enzim rögzítésének módszerére összpontosítunk az Ön számára.
Lépjen kapcsolatba velünk most!
Ha szüksége van Price-ra, kérjük, töltse ki elérhetőségét az alábbi űrlapon, általában 24 órán belül felvesszük Önnel a kapcsolatot. Ön is küldhet nekem e-mailt info@longchangchemical.com munkaidőben ( 8:30-18:00 UTC+8 H.-Szombat ) vagy használja a weboldal élő chatjét, hogy azonnali választ kapjon.