Sebelumnya kami telah menyebutkan konversi rutin dan isoquercitrin. Di antara berbagai metode konversi, metode konversi dengan hasil dan kemurnian terbaik adalah penggunaan metode yang dikatalisis enzim, seperti α-L-rhamnosidase oleh mikroorganisme dan Hesperidinase. Dan α-L-rhamnosidase biasanya dikombinasikan dengan β-D-glukosidase untuk membentuk naringinase untuk memainkan peran katalisis, dan pada penelitian awal, para peneliti menyamakan konsep "α-L-rhamnosidase" dengan "Ningrinase". Jadi, pertama-tama mari kita perkenalkan pengetahuan dasar tentang naringinase.
Naringinase dapat menghidrolisis zat pahit seperti naringin dan hesperidin dalam buah jeruk, sehingga digunakan untuk menghilangkan rasa pahit pada jus jeruk, dan dinamakan demikian. Komponen pahit utama dalam buah jeruk adalah naringin, yang dapat didegradasi oleh naringinase dalam dua langkah: pada langkah pertama, α-L-rhamnosidase menghidrolisis naringin menjadi rhamnosa dan purunin; pada langkah kedua, β-D-glukosidase menghidrolisis prunin lebih lanjut menjadi naringenin dan glukosa tanpa rasa pahit. Mekanisme hidrolisis ditunjukkan pada Gambar 1. Di antara mereka, purunin hanya mengandung sepertiga rasa pahit.
Gambar 1 Mekanisme hidrolisis naringin oleh naringinase
Pada awal tahun 1938 dan 1958, naringinase diperoleh dari biji seledri dan daun jeruk bali oleh Hall dan Ting. Setelah itu, para peneliti mendapatkan naringinase dari hewan dan tumbuhan lain. Selain hewan dan tumbuhan, naringinase lebih banyak terdapat pada mikroorganisme. Naringinase yang saat ini digunakan dalam penelitian dan produksi industri juga sebagian besar berasal dari mikroorganisme. Diantaranya, jamur alami merupakan sumber utama naringinase, seperti Aspergillus niger, Aspergillus oryzae dan Penicillium. Sejumlah kecil naringinase berasal dari ragi. Dan beberapa naringinase lainnya berasal dari bakteri, yang sifat enzimatik dan cakupan aplikasinya memiliki perbedaan besar dengan yang berasal dari jamur. Tabel 1 menunjukkan naringinase dan sifat-sifatnya dari berbagai sumber yang dipelajari oleh beberapa ahli.
Tabel 1 Naringinase dari berbagai sumber dan sifat-sifatnya
Sumber
Strain
Substrat
Suhu optimal / ° C
OptimumpH
Berat molekul / kDa
tanaman
Biji seledri
Naringin
–
–
–
Daun jeruk bali
Naringin
50
4.0
–
Fagopyrum esculentum
p-NPR 、 Rutin
–
–
70
hewan
Turbo cornutus
Naringin、p-NPR、Rutin
–
2.8, 4.5~5.0
–
Hati babi
diosgenin
42
7.0
47
bakteri
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 、 ginsenoside
35
6.0
100
jamur
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 、 hesperidin 、 neohesperidin
45
5.0
23
Penicillium decumbens
Naringin、p-NPR、Rutin
–
7.0
120
P. corylopholum
Naringin、Rutin
57
6.5
67
ragi
Pichia angusta
Naringin 、 Rutin 、 hesperidin 、 quercitrin
40
6.0
90
Cryptococcus laurentii
Naringin
–
–
–
Williopsis californica
Naringin
–
–
–
Membandingkan sifat-sifat naringinase yang berasal dari bakteri dan jamur pada Tabel 1, dapat dilihat bahwa meskipun berat molekul naringinase yang berasal dari jamur lebih rendah daripada bakteri, namun lebih cocok untuk reaksi dalam kondisi asam, sehingga cocok untuk penguraian sari buah jeruk; dan untuk naringinase yang berasal dari bakteri, lingkungan pH optimal untuk glikosidase adalah basa moderat atau basa lemah, dan memiliki suhu reaksi yang lebih luas serta stabilitas suhu yang baik.
Dengan pendalaman penelitian yang terus menerus dan penemuan naringinase dengan sifat yang berbeda, enzim ini telah digunakan secara luas dalam pengobatan, makanan dan kosmetik. Aplikasi awalnya adalah penghilang rasa pahit pada jus jeruk. Naringin adalah zat pahit utama dalam jus jeruk. Ambang batas kepahitannya dalam air dan jus sekitar 20 ppm, dan ambang batasnya bisa mencapai 50 ppm pada beberapa jus jeruk. Ini menunjukkan bahwa ketika kandungannya mencapai 1,5 ppm, itu akan membuat orang merasa pahit. Oleh karena itu, dalam pengolahan jus jeruk dan buah-buahan lainnya, perawatan debittering merupakan proses yang sangat diperlukan. Naringinase adalah enzim efisiensi tinggi yang dapat menghidrolisis naringin dan zat pahit lainnya, dan naringinase dapat mencapai tujuan debittering dengan baik. Huang Gaoling dkk. menggunakan naringinase untuk menguraikan jus jeruk bali madu Guanxi dan menghidrolisisnya pada suhu 60 dan pH 3,6 selama 100 menit. Tingkat debittering jus bisa mencapai lebih dari 97%. Chen Hong et al. menggunakan Aspergillus aculeatus JMUdb058 untuk mendapatkan naringinase dengan fermentasi solid state, dan menggunakannya untuk debittering jus buah. Tingkat debittering setinggi 99.6%, dan efek debittering yang sangat baik diperoleh.
Pada saat yang sama, karena naringinase mengandung α-L-rhamnosidase, maka naringinase dapat digunakan untuk memproduksi rhamnosa dan purunin secara khusus. Rhamnose adalah sejenis metil pentosa. Ini dapat digunakan sebagai perantara obat untuk mensintesis kardiotonik dan rempah-rempah Furaneol. Itu juga dapat mensintesis rasa dan pada saat yang sama dapat digunakan sebagai pemanis. Ini juga dapat digunakan sebagai agen uji penetrasi usus. Ini memiliki efek anti kanker yang jelas. Wei Shenghua dkk. menggunakan naringinase dan sel istirahat ragi sebagai katalis untuk mengubah naringin dengan metode biologis dua langkah untuk menyiapkan kristal rhamnosa dengan fraksi massa lebih besar dari 98,5%. Purunin sebagai salah satu jenis flavonoid, memiliki fungsi yang unik di bidang aktivitas kekebalan tubuh, anti-kanker, anti-virus dan antioksidan. Oleh karena itu di bidang industri makanan dan obat-obatan, purunin memiliki nilai aplikasi yang penting. Hu Qunfang dan yang lainnya menggunakan fermentasi solid-state untuk menghasilkan α-L-rhamnosidase, dan melakukan biotransformasi naringin dalam kondisi yang sesuai, dan kandungan Pemangkasan dalam produk lebih dari 95%.
Juga dengan menggunakan aktivitas reaktif naringinase, naringinase selanjutnya dapat digunakan untuk meningkatkan cita rasa wine. Dalam proses pembuatan bir alkohol, berbagai mikroorganisme akan menghasilkan beberapa zat volatil bebas dan prekursor yang tidak mudah menguap. α-L-rhamnosidase pertama-tama menguraikan prekursor yang tidak mudah menguap ini untuk mendapatkan monoterpenoid β-D-Glukosida, kemudian β-D-glukosidase terus terurai untuk melepaskan monoterpenoid yang memiliki efek signifikan dalam meningkatkan cita rasa wine. Manzanares et al. menggunakan gen rhamnosidase rha A yang dikodekan oleh Aspergillus aculeatus untuk dikloning dan diekspresikan dalam ragi, dan digunakan bersama dengan β-D-glukosidase yang diproduksi oleh strain lain untuk fermentasi wine, menghasilkan peningkatan yang signifikan pada zat aroma pada wine. Data spesifik seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2 Penerapan naringinase dalam fermentasi anggur
Selain itu, naringinase juga dapat digunakan untuk memproduksi antibiotik dan mengubah flavonoid. Sebagai contoh, Chloropolysporin adalah antibiotik glikopeptida terdeglikosilasi yang memiliki respon penghambatan yang kuat terhadap bakteri Gram positif. Sankyo dkk. menemukan bahwa aktivitas rhamnosidase dalam naringinase dapat digunakan untuk mensintesis antibiotik, dan menemukan bahwa penggunaan gabungan antibiotik kloropolisporin C dan antibiotik laktam secara efektif dapat meningkatkan efek antibakteri pada Staphylococcus. Beekwilder dkk. memperoleh rhamnosidase dari bakteri asam laktat Lactobacillus plantarum dan menggunakan enzim tersebut dalam fermentasi bubur tomat. Mereka menemukan bahwa enzim tersebut dapat menghilangkan rhamnosa dalam daging buah tomat dan meningkatkan reaksi biotransformasi flavonoid. Oleh karena itu, bakteri asam laktat dapat meningkatkan laju biotransformasi flavonoid dalam sistem pencernaan manusia. Hu Fuliang dkk. menemukan bahwa glikosida flavon propolis dapat didegradasi oleh naringinase untuk mensintesis aglikon, sehingga meningkatkan aktivitas antioksidannya.
Singkatnya, naringinase memiliki prospek aplikasi yang sangat luas. Untuk meningkatkan penggunaan kembali dan stabilitas naringinase dan mengurangi biaya produksi industri, naringinase umumnya dipasang pada pembawa sebelum reaksi. Pada artikel selanjutnya, kami akan fokus pada metode fiksasi enzim untuk referensi Anda.
Hubungi Kami Sekarang!
Jika Anda membutuhkan Harga, silakan isi informasi kontak Anda di formulir di bawah ini, kami biasanya akan menghubungi Anda dalam waktu 24 jam. Anda juga bisa mengirim email kepada saya info@longchangchemical.com selama jam kerja (8:30 pagi hingga 6:00 sore UTC+8 Senin-Sabtu) atau gunakan obrolan langsung situs web untuk mendapatkan balasan secepatnya.
