Daha önce rutin ve izoquercitrin dönüşümünden bahsetmiştik. Çeşitli dönüştürme yöntemleri arasında, en iyi verim ve saflığa sahip dönüştürme yöntemi, mikroorganizmalar tarafından α-L-rhamnosidaz ve Hesperidinaz gibi enzim katalizli yöntemlerin kullanılmasıdır. Ve α-L-rhamnosidaz genellikle β-D-glukozidaz ile birleştirilerek kataliz rolü oynamak üzere naringinaz oluşturulur ve ilk çalışmalarda araştırmacılar "α-L-rhamnosidaz" kavramını "Ningrinaz" ile eşitlemişlerdir. Öyleyse önce temel bilgileri tanıtalım naringinaz.
Naringinaz, turunçgillerdeki naringin ve hesperidin gibi acı maddeleri hidrolize edebilir, bu nedenle narenciye sularının acısını gidermek için kullanılır ve adını buradan alır. Turunçgillerdeki ana acı bileşen naringindir ve naringinaz tarafından iki adımda parçalanabilir: ilk adımda α-L-rhamnosidaz naringini ramnoz ve purunine hidrolize eder; ikinci adımda β-D-glukozidaz prunini acı tat olmadan naringenin ve glukoza hidrolize eder. Hidroliz mekanizması Şekil 1'de gösterilmiştir. Bunlar arasında purunin acılığın sadece üçte birini içerir.
Şekil 1 Naringinin naringinaz tarafından hidroliz mekanizması
1938 ve 1958 gibi erken bir tarihte, naringinaz Hall ve Ting tarafından sırasıyla kereviz tohumlarından ve greyfurt yapraklarından elde edilmiştir. Bundan sonra araştırmacılar naringinazı diğer hayvanlardan ve bitkilerden elde etmişlerdir. Hayvanlar ve bitkilere ek olarak, naringinaz mikroorganizmalarda daha yaygın olarak bulunur. Şu anda araştırma ve endüstriyel üretimde kullanılan naringinaz da esas olarak mikroorganizmalardan elde edilmektedir. Bunlar arasında, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae ve Penicillium gibi doğal mantarlar naringinazın ana kaynağıdır. Az miktarda naringinaz mayadan elde edilir. Diğer bazı naringinazlar ise bakterilerden elde edilir ve enzimatik özellikleri ve uygulama alanları mantarlardan elde edilenlere göre büyük farklılıklar gösterir. Tablo 1, bazı araştırmacılar tarafından incelenen farklı kaynakların naringinaz ve özelliklerini göstermektedir.
Tablo 1 Farklı kaynaklardan elde edilen naringinaz ve özellikleri
Kaynaklar
Suşlar
Substrat
Optimum sıcaklık /°C
OptimumpH
Moleküler ağırlık /kDa
bitki
Kereviz tohumu
Naringin
–
–
–
Greyfurt yaprakları
Naringin
50
4.0
–
Fagopyrum esculentum
p-NPR、Rutin
–
–
70
hayvan
Turbo cornutus
Naringin、p-NPR、Rutin
–
2.8, 4.5~5.0
–
Domuz karaciğeri
diosgenin
42
7.0
47
bakteriler
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、ginsenosid
35
6.0
100
Mantar
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
maya
Pichia angusta
Naringin、Rutin、hesperidin、quercitrin
40
6.0
90
Cryptococcus laurentii
Naringin
–
–
–
Williopsis californica
Naringin
–
–
–
Tablo 1'de bakteri ve mantarlardan elde edilen naringinazların özellikleri karşılaştırıldığında, mantarlardan elde edilen naringinazın moleküler ağırlığı bakterilerden daha düşük olmasına rağmen, asidik koşullar altında reaksiyon için daha uygun olduğu, bu nedenle narenciye suyunun debitteringi için uygun olduğu görülebilir; ve bakterilerden elde edilen naringinazlar için, glikozidaz için optimum pH ortamı orta veya zayıf alkalidir ve daha geniş bir reaksiyon sıcaklığına ve iyi bir sıcaklık stabilitesine sahiptir.
Araştırmaların sürekli derinleşmesi ve farklı özelliklere sahip naringinazın keşfedilmesiyle, enzim tıp, gıda ve kozmetikte yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. İlk uygulama narenciye sularının acısının giderilmesiydi. Naringin, narenciye sularındaki ana acı maddedir. Su ve meyve suyundaki acılık eşiği yaklaşık 20 ppm'dir ve eşiği bazı narenciye sularında 50 ppm'e ulaşabilir. İçeriği 1,5 ppm'e ulaştığında, insanların acı hissetmesine neden olacağını göstermektedir. Bu nedenle, narenciye ve diğer meyvelerin suyunun işlenmesinde, acılaştırma işlemi vazgeçilmez bir işlemdir. Naringinaz, naringin ve diğer acı maddeleri hidrolize edebilen yüksek verimli bir enzimdir ve naringinaz, acılaştırma amacına iyi bir şekilde ulaşabilir. Huang Gaoling ve arkadaşları, Guanxi ballı pomelo suyunu ayrıştırmak ve 100 dakika boyunca 60 ℃ ve pH 3.6'da hidrolize etmek için naringinaz kullanmıştır. Meyve suyunun ayrıştırma oranı 97%'den daha fazlasına ulaşabilir. Chen Hong ve arkadaşları Aspergillus aculeatus JMUdb058'i katı hal fermantasyonu ile naringinaz elde etmek için kullanmış ve meyve sularının ayrıştırılması için kullanmıştır. Ayıklama oranı 99.6% kadar yüksekti ve çok iyi bir ayıklama etkisi elde edildi.
Aynı zamanda, naringinaz α-L-rhamnosidaz içerdiğinden, özellikle ramnoz ve purunin üretmek için kullanılabilir. Ramnoz bir tür metil pentozdur. Kardiyotonik ve baharat Furaneol sentezlemek için bir ilaç ara maddesi olarak kullanılabilir. Ayrıca aromaları sentezleyebilir ve aynı zamanda tatlandırıcı olarak kullanılabilir. Bağırsak penetrasyon test ajanı olarak da kullanılabilir. Belirgin bir anti-kanser etkisi vardır. Wei Shenghua ve arkadaşları, kütle oranı 98.5%'den büyük olan ramnoz kristalleri hazırlamak için iki aşamalı biyolojik bir yöntemle naringini dönüştürmek için katalizör olarak naringinaz ve maya dinlenme hücrelerini kullandılar. Bir tür flavonoid olan purunin, bağışıklık, anti-kanser, anti-viral ve antioksidan aktiviteler alanında benzersiz işlevlere sahiptir. Bu nedenle gıda ve ilaç endüstrisi alanında purunin önemli bir uygulama değerine sahiptir. Hu Qunfang ve diğerleri α-L-rhamnosidaz üretmek için katı hal fermantasyonunu kullandılar ve uygun koşullar altında naringinin biyotransformasyonunu gerçekleştirdiler ve üründeki Pruning içeriği 95%'den fazlaydı.
Ayrıca naringinazın reaktif aktivitesi kullanılarak, naringinaz şarabın aromasını iyileştirmek için de kullanılabilir. Alkol mayalama sürecinde, çeşitli mikroorganizmalar bazı serbest uçucu maddeler ve uçucu olmayan öncüler üretecektir. α-L-rhamnosidaz ilk olarak monoterpenoid β-D-Glukozit elde etmek için bu uçucu olmayan öncüleri ayrıştırır, daha sonra β-D-glukozidaz, şarabın lezzetini arttırmada önemli bir etkiye sahip olan monoterpenoidleri serbest bırakmak için ayrışmaya devam eder. Manzanares ve arkadaşları, Aspergillus aculeatus tarafından kodlanan rhamnosidase geni rha A'yı mayada klonlamak ve ifade etmek için kullanmış ve şarabın fermantasyonu için diğer suşlar tarafından üretilen β-D-glukozidaz ile birlikte kullanılmış, bu da şarapta aroma maddelerinde önemli bir artışa neden olmuştur. Spesifik veriler resim 2'de gösterildiği gibidir.
Ayrıca naringinaz, antibiyotik üretmek ve flavonoidleri dönüştürmek için de kullanılabilir. Örneğin, Chloropolysporin Gram-pozitif bakterilere karşı güçlü bir inhibitör yanıtı olan deglikozile bir glikopeptit antibiyotiktir. Sankyo ve arkadaşları, naringinazdaki ramnosidaz aktivitesinin antibiyotiği sentezlemek için kullanılabileceğini ve kloropolysporin C antibiyotiklerinin ve laktam antibiyotiklerinin birlikte kullanımının Staphylococcus üzerindeki antibakteriyel etkisini etkili bir şekilde artırabileceğini bulmuşlardır. Beekwilder ve arkadaşları, bir laktik asit bakterisi olan Lactobacillus plantarum'dan ramnosidaz elde etmiş ve enzimi domates posasının fermantasyonunda kullanmıştır. Domates posasındaki ramnozu uzaklaştırabildiğini ve flavonoidlerin biyotransformasyon reaksiyonunu artırabildiğini bulmuşlardır. Bu nedenle, laktik asit bakterileri insan sindirim sisteminde flavonoidlerin biyotransformasyon oranını artırabilir. Hu Fuliang ve arkadaşları propolis flavon glikozitlerinin naringinaz tarafından parçalanarak aglikonların sentezlenebildiğini ve böylece antioksidan aktivitesinin arttığını bulmuşlardır.
Özetle, naringinaz çok geniş uygulama olanaklarına sahiptir. Naringinazın yeniden kullanılabilirliğini ve stabilitesini artırmak ve endüstriyel üretim maliyetlerini azaltmak için, naringinaz genellikle reaksiyondan önce bir taşıyıcı üzerine sabitlenir. Bir sonraki makalede, referansınız için enzim fiksasyon yöntemine odaklanacağız.
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.
