Günümüzde, glikozit hidrolazlar çeşitli aktif glikozitlerin ve aglikonların hazırlanması çalışmalarında kullanılmaktadır. Bunlar arasında, oksiglikozitlerdeki saponin ve flavonoid glikozitlerin enzimatik olarak hazırlanması en kapsamlı olanıdır. Bilimsel araştırmacıların yıllarca süren çabalarının ardından, glikozit hidrolaz, aktif glikozitlerin ve aglikonların hazırlanmasında birçok sevindirici sonuç elde etmiştir.

1. Flavonoid glikozitlerin biyotransformasyonu

Flavonoidler, bitkilerde yaygın olarak bulunan ve çoğunlukla glikozit formunda olan polifenollerdir. Çalışmalar, biyolojik aktiviteye sahip flavonoidlerin yenilebilir bitkilerdeki en önemli aktif bileşenler olduğunu ve karaciğer koruması, anti-oksidasyon, anti-tümör ve anti-virüs gibi birçok farmakolojik aktiviteye sahip olduğunu ve aktivitelerinin yapı ile yakından ilişkili olduğunu ortaya koymuştur. Flavonoid glikozitlerin çoğunun ince bağırsak duvarından kana geçmesi zor olduğundan ve biyoyararlanımları düşük olduğundan, doğal flavonoidlerin yapısal modifikasyonu mevcut araştırmalarda sıcak bir nokta haline gelmiştir. Flavonoid glikozitlerin glikozil gruplarını hidrolize etmek için glikozit hidrolaz kullanımı, flavonoidlerin aktivitesini iyileştirmenin etkili bir yolu haline gelmiştir (Tablo 1). Yaygın flavonoid glikozitler rutin, hesperidin ve naringini içerir ve şeker kısımları genellikle rutin (α-1,6 bağlı ramnoz ve glukoz) ve yeni hesperozdur (α-1,2 Bağlı ramnoz ve glukoz), bu nedenle glikozit hidrolaz modifikasyonunu hidrolize eder esas olarak iki tür ekzo ve endo-eksizyon içerir. Aspergillus niger ve Aspergillus nidulans'tan, α-1,2 ve α-1,6 ramnosid bağlarını hidrolize edebilen α-rhamnosidaz izole edilmiş ve saflaştırılmıştır. Bu enzim rutin, naringin ve hesperidini hidrolize edebilir, sırasıyla izoquercetin, plumoside ve hesperetin glukozid üretebilir. Aspergillus aculeatus ve Clostridium stercorarium'dan klonlanan rekombinant α-rhamnosidaz da flavonoid glikozitlerdeki ramnozu hidrolize etme aktivitesine sahiptir. Yukarıdaki üç flavonoid glikozitin hidrolizi için, ekzoglikozidazlara ek olarak, endoglikozidazlar da çok sayıda araştırma raporuna sahiptir. Penicillium rugulosum, Penicillium decumben[ ve Fagopyri herba'dan izole edilen ve saflaştırılan diglikozidazın yanı sıra Aspergillus niger'den klonlanan rekombinant rutinaz, daha iyi antioksidan aktiviteye sahip kuersetin üretmek için rutini hidrolize edebilir. Naringinaz, naringin üretmek için naringini hidrolize edebilen Aspergillus niger BCC 25166'dan izole edilebilir ve saflaştırılabilir. Aspergillus niger 1344'teki naringinaz, sırasıyla naringin üretmek için naringin ve rutini aynı anda hidrolize edebilir. Yuan ve kuersetin, ancak hesperidin hidrolize edilemez. Acremonium sp. DSM24697 ve Actinoplanes missouriensis'teki diglikozidaz, hesperidindeki yeni hesperidini hidrolize ederek oldukça aktif hesperetin ürünleri üretebilir.

Tablo 1. Flavonoid glikozitlerin glikozidaz ile biyotransformasyonu

Ürün	Substrat	Reaksiyon	Organizma
Isoquercitrin, Prunin,	Rutin, Naringin,	α-Rhamnosidaz	Aspergillus niger
Hesperetin glukozid	Hesperidin	α-Rhamnosidaz	Aspergillus nidulans
		α-Rhamnosidaz	Aspergillus aculeatus
		α-Rhamnosidaz	Clostridium stercorarium
Quercetin	Rutin	β-Rutinosidaz	Penicillium rugulosum
Quercetin	Rutin	β-Glikozidaz	Penicillium decumbens
Quercetin	Rutin	β-Heterodisakkaridaz	Fagopyri herba
Quercetin	Rutin	β-Rutinosidaz	Aspergillus niger
Naringenin	Naringin	Naringinaz	Aspergillus niger
Naringenin, Quercetin	Naringin, Rutin	Naringinaz	Aspergillus niger
Hesperetin	Hesperidin	Diglikozidaz	Acremonium
Hesperetin	Hesperidin	Diglikozidaz	Actinoplanes missouriensis
Daidzein	Daidzin	β-Glukozidaz	Kültürü yapılamayan mikroplar
Daidzein	Daidzin	β-Glukozidaz	Sulfolobus solfataricus
Daidzein	Daidzin	β-Glukozidaz	Aspergillus oryzae
Daidzein	Daidzin	β-Glukozidaz	Pyrococcus furiosus
Daidzein, Genistein	Daidzin, Genistin	β-Glukozidaz	Bacillus subtilis
		β-Glukozidaz	Thermotoga maritima
Daidzein, Genistein,	Daidzin, Genistin,	β-Glukozidaz	Dalbergia
Glycitein	Glycitin	β-Glukozidaz	Bacteroides thetaiotaomicron
Baicalein	Baicalin	β-Glukuronidaz	Scutellaria viscidula
Tilianin	Linarin	Naringinaz	Penicillium decumbens
Butin	Butrin	β-Glukozidaz	Badem
Phloretin	Phlorizin	β-Glikozidaz	Koyun ince bağırsağı

İzoflavonlar, çoğunlukla baklagillerde bulunan, hastalıkların önlenmesine ve insan sağlığına katkıda bulunan bir tür flavonoiddir. Soya izoflavonlarının ana bileşenleri daidzein, daidzein, genistin, genistein, glycitein ve glycitein aglikon olup, bunların arasında deglikozile aglikon daha iyi biyolojik aktiviteye sahiptir. Daidzein üretmek için daidzeini hidrolize edebilen rekombinant β-glukozidaz, mangrov toprağı, Sulfolobus solfataricus, Aspergillus oryzae ve Pyrococcus furiosus gen kütüphanesinden klonlanmıştır; Thermotoga maritima ve Bacillus subtilis Enzimlerinden klonlanan rekombinant β-glukozidaz, daidzein ve genistein üretmek için daidzein ve genisteini hidrolize edebilir; Dalbergia'dan izole edilen ve saflaştırılan ve Bacteroides thetaiotaomicron'dan klonlanan ve rekombine edilen glikozidaz, daidzein, genistin ve daidzeini hidrolize ederek daidzein, Genistein ve glisitin aglikon üretebilir.

Glikozit hidrolaz ayrıca diğer flavonoid glikozit hidrolizinde de rapor edilmiş ve uygulanmıştır (Tablo 1). Çalışmalar baicalinin anti-tümör ve anti-enfeksiyon etkilerine sahip olduğunu göstermiştir. Scutellaria viscidula Bge'den izole edilen ve saflaştırılan β-glukozidaz, baicalein üretmek için baicalini hidrolize edebilir. Glikozillenmiş ürün olan baicalein daha iyi farmakolojik aktiviteye sahiptir. Serimarin de antihipertansif ve sedatif aktiviteleri olan nadir bir flavonoid glikozittir, ancak doğrudan ekstraksiyon ve kimyasal sentez yoluyla elde edilmesi zordur. Cui ve arkadaşları serimarin üretmek üzere montanosiddeki ramnozu hidrolize etmek için naringinaz kullanmışlardır. Ayrıca, Jassbi ve arkadaşları butrin üretmek üzere butrini hidrolize etmek için β-glukozidaz kullanmışlardır. Antioksidan deneylerinin sonuçları, glikozillenmiş butrinin butrinden daha iyi aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Koyunların ince bağırsağından izole edilen ve saflaştırılan Day ve diğer glikozidazlar, phloretin üretmek için phlorizin'i hidrolize edebilir.

2. Diğer oksiglikozitlerin biyotransformasyonu

Saponinler ve flavonoid glikozitlere ek olarak, glikozit hidrolazlar da diğer oksijen glikozitleri hidrolize etmek ve değiştirmek için kullanılmıştır (Tablo 2). Gardenya meyvesi kardiyovasküler, serebrovasküler, karaciğer ve safra kesesi hastalıklarını tedavi etmek için kullanılan geleneksel bir Çin ilacıdır. Gardenya meyvelerinde çok sayıda geniposid vardır, ancak etkili bileşen geniposidin deglikosile ürünü olan geniposiddir ve içeriği 0.01%'den azdır. Penicillium nigricans ve Aspergillus niger'den izole edilen ve saflaştırılan β-glukozidaz, büyük miktarlarda genipin talebini karşılamak üzere genipin hazırlamak için geniposide dönüştürülebilir. Arctium lappa, kronik böbrek yetmezliğini önleme veya tedavi etme etkilerine sahiptir ve etkili bileşenleri arctiin ve arctigenin'dir. Grifola frondosa ve Rhizoctonia solani'deki β-glukozidaz, dulavratotunu dönüştürerek arctigenin üretebilir. Liu ve arkadaşları, dulavratotu aglikon ürününü elde etmek üzere dulavratotu meyvesini tamamen hidrolize etmek için ticari β-glukozidaz kullanmıştır. Arctiin'in arctigenin'e dönüştürülmesi biyoyararlanımı etkili bir şekilde artırabilir. Resveratrol, tümörleri ve aterosklerozu önleme işlevlerine sahiptir. Aspergillus oryzae sp. 100 ve Lactobacillus kimchi'den izole edilen ve saflaştırılan β-glukozidaz ve Mai ve arkadaşları tarafından mangrov toprağının metagenomiklerinden klonlanan rekombinant β-glukozidaz, resveratrol üretmek için polidatini dönüştürebilir. Paklitaksel, Taxus chinensis bitkisinin ikincil bir metabolitidir ve yumurtalık kanseri ve meme kanseri üzerinde iyi bir terapötik etkiye sahiptir. Taxus chinensis'teki paklitakselin kuru ağırlığı sadece 0.02%'dir ve atık olarak atılan 7-ksiloz-10-deasetilpaklitaksel içeriği paklitakselin 10 katından fazladır. Dou ve arkadaşları, Cellulosimicrobium cellulans strain F16 tarafından salgılanan hücre dışı ksilosidazı kullanarak 7-ksiloz-10-deasetilpaklitaksel'i 10-deasetilpaklitaksel'e dönüştürmüş ve ardından tek aşamalı bir asilasyon reaksiyonuyla paklitaksel elde etmiştir.

Tablo 2. Diğer O-glikozitlerin glikozidaz ile biyotransformasyonu

Ürün	Substrat	Reaksiyon	Organizma
Genipin	Geniposid	β-Glukozidaz	Penicillium nigricans
Genipin	Geniposid	β-Glukozidaz	Aspergillus NİJER
Arctigenin	Arctiin	β-Glukozidaz	Grifola frondosa
Arctigenin	Arctiin	β-Glukozidaz	Rhizoctonia solani
Arctigenin	Arctiin	β-Glukozidaz	Ticari
Resveratrol	Polidatin	β-Glukozidaz	Aspergillus oryzae
Resveratrol	Polidatin	β-Glukozidaz	Lactobacillus kimchi
Resveratrol	Polidatin	β-Glukozidaz	Kültürü yapılamayan mikroplar
10-Deasetilpaklitaksel	7-Xylosyl-10-deacetylpaclitaxel	β-Ksilosidaz	Cellulosimicrobium selulans

3. Karbon glikozitlerin ve tiyoglikozitlerin biyotransformasyonu

Oksiglikozitlere ek olarak, glikozit hidrolazlar karbon glikozitlerin ve tiyoglikozitlerin hidroliz modifikasyonu çalışmalarında da kullanılmaktadır (Tablo 3). Karbon glikozitler, aglikon fenolik hidroksil grubu tarafından aktive edilen orto- veya para-pozisyon hidrojenin şeker grupları ile dehidrasyon kondenzasyonu sonucu oluşur. Karbosid flavonoidler anti-enflamatuar, anti-bakteriyel, anti-tümör, kan şekerini düşürme ve bağışıklığı artırma gibi birçok aktiviteye sahiptir. Oksozit flavonoidlerle karşılaştırıldığında, karbosit flavonoidler daha yüksek stabiliteye sahiptir ve tamamen emilebilir ve potansiyel ilaç molekülleri haline gelebilir. Karbon glikozidik bağların hidrolize edilmesi zor olduğundan, karbon glikozid flavonoidlerin hidrolizi hakkında çok az rapor bulunmaktadır. Sanugul ve arkadaşları, mangiferin indüksiyonu altında bir glikozidaz salgılayan ve daha iyi aktiviteye sahip mangiferin üretmek için mangiferindeki karbon glikozidik bağları hidrolize edebilen insan dışkı bakterilerinin bir karışımından bir bakteri izole etmiştir. Nakamura ve arkadaşları, aglikon üretmek için puerarini hidrolize eden bir karboglikozidazı izole edip saflaştırabilen PUE suşunu insan bağırsak bakterilerinden izole etmiştir. Karboglikozidaz kodlayan genlerle ilgili çalışmada Braune ve arkadaşları, Eubacterium cellulosolvens'deki protein kodlayan genler dfgA, dfgB, dfgC, dfgD ve dfgE'nin, karşılık gelen aglikonları üretmek için izoorientini hidrolize edebilen karboglikozidazları birlikte ifade ettiğini bulmuştur.

Glukozinolatlar, hardal, brokoli, sarımsak ve benzeri gibi turpgillerden bitkilerde yaygın olarak bulunan önemli bir glukozinolat bileşikleri sınıfıdır. Çalışmalar, turpgillerden bitkilerin tüketilmesinin meme kanseri, akciğer kanseri, kolon kanseri ve diğer kanserleri etkili bir şekilde önleyebileceğini göstermiştir. Ana aktif bileşen, glukozinolat bozunmasından sonra üretilen izotiyosiyanattır. Myrosinaz olarak da bilinen glukozidaz, esas olarak turpgil bitkilerinde bulunur, ancak glukozinolatlardan farklı bir konumda dağılmıştır. Sadece hücreler parçalandığında karışır ve reaksiyona girer. Endojen mirosinazın düşük içeriği nedeniyle, aktif ürünler üretmek için glukozinolatları etkili bir şekilde hidrolize etmek zordur. Sülforafan, farmakolojik aktiviteye sahip bir izotiyosiyanattır. Shen ve arkadaşları glukorafanini başarılı bir şekilde sülforafana dönüştürmek için eksojen mirosinaz kullanmıştır. Şu anda, karbon glikozitlerin ve tiyoglikozitlerin hidrolitik modifikasyonu üzerine çok az çalışma bulunmaktadır. Gelecekte, daha fazla karbon glikozit ve tiyoglikozitin geliştirilmesi ve yapısal modifikasyonu, ilaç geliştirme için daha fazla aday molekül sağlayacaktır.

Tablo 3. C-glikozitlerin ve S-glikozitlerin glikozidaz ile biyotransformasyonu.

Ürün	Substrat	Reaksiyon	Organizma
Norathyriol	Mangiferin	C-glukozil parçalayıcı enzim	Bacteroides
Daidzein	Puerarin	C-glukozil parçalayıcı enzim	İnsan BAĞIRSAK bakteri
Luteolin	Homoorientin	C-glukozil parçalayıcı enzim	Eubacterium cellulosolvens
Sülforafan	Glukorafanin	Myrosinaz	Brokoli tohumları

Şimdi Bize Ulaşın!

Fiyata ihtiyacınız varsa, lütfen aşağıdaki forma iletişim bilgilerinizi doldurun, genellikle 24 saat içinde sizinle iletişime geçeceğiz. Bana e-posta da gönderebilirsiniz info@longchangchemical.com Çalışma saatleri içinde (8:30 - 6:00 UTC+8 Pzt.~Sat.) veya hızlı yanıt almak için web sitesi canlı sohbetini kullanın.

Bileşik Glukoamilaz	9032-08-0
Pullulanase	9075-68-7
Ksilanaz	37278-89-0
Selülaz	9012-54-8
Naringinaz	9068-31-9
β-Amilaz	9000-91-3
Glikoz oksidaz	9001-37-0
Alfa-Amilaz	9000-90-2
Pektinaz	9032-75-1
Peroksidaz	9003-99-0
Lipaz	9001-62-1
Katalaz	9001-05-2
TANNASE	9025-71-2
Elastaz	39445-21-1
Urease	9002-13-5
DEXTRANASE	9025-70-1
L-Laktik dehidrojenaz	9001-60-9
Dehidrojenaz malat	9001-64-3
Kolesterol oksidaz	9028-76-6