SU1130598A1 - Способ получени иммобилизованных оксидоредуктаз - Google Patents
Способ получени иммобилизованных оксидоредуктаз Download PDFInfo
- Publication number
- SU1130598A1 SU1130598A1 SU823512069A SU3512069A SU1130598A1 SU 1130598 A1 SU1130598 A1 SU 1130598A1 SU 823512069 A SU823512069 A SU 823512069A SU 3512069 A SU3512069 A SU 3512069A SU 1130598 A1 SU1130598 A1 SU 1130598A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- enzyme
- carrier
- immobilized
- alumina
- pores
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 101710157860 Oxydoreductase Proteins 0.000 title 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 31
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 31
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 16
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 claims description 4
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 10
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 10
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 10
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 7
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 102000007698 Alcohol dehydrogenase Human genes 0.000 description 5
- 108010021809 Alcohol dehydrogenase Proteins 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000008279 sol Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000005515 coenzyme Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- GNURASXBKKXAOM-JGWLITMVSA-N oxido-[(2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexylidene]oxidanium Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=[O+][O-] GNURASXBKKXAOM-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Abstract
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ОКСИДОРЕДУКТАЗ путем добавлени буферного раствора ферментов к пористому неорганическоиу носителю - окиси алюмини , отличающийс тем, что, с целью увеличени стабильности целевого продукта и ускорени способа, буферный раствор ферментов предварительно смешивают с золем кремниевой кислоты, имеющим рН 7-8 и застывающим в порах носител за 1-2 мин, а затем пропитывают полученной смесью сухую окись алюмини ипи сухой силикагель.
Description
Изобретение относитс к .способам иммобилизации ферментов класса окси доредуктаз на неорганических носител х и получению на их основе эффективных гетерогенных биокаталиэаторрв дл практического применени . Известен способ двойной иммобилизации ферментов в полцакрилами ном геле, армированном неорганическим скелетом: кремнезернистым или металлическим материалом с диаметром пор свьше 700 А 1J . Недостатком способа вл етс возможность значительной дезактивации ферментов в процессе свободно радикальной полимеризации гел , кроме того получаемый способом конечный продукт имеет низкие физико-мехапические характеристики: мал механическую прочность, большое гидродинамическое сопротивление. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому положительному эффекту вл етс способ получени иммобилизованных оксидоредуктаз путем добавлени буферного раствора ферментов к пористому неорганическому носителю - окиси алюмини ( . 100 ,.радиус пор 175 А, 2 0,6 ), причем в качестве фермента используют глюкозооксидаЗУ 2. , Недостатками способа вл ютс длител;ьность процесса получени иммобилизованного фермента (адсорбци протекает в течение 17-18 ч) и .низка стабильность положенного препарата (адсорбированный фермент дезактивируетс за 7 сут). Целью изобретени вл етс увели чение стабильности целевого продукта и ускорение процесса иммобилизации . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу получени иммобилизованных оксидоредуктаз пут добавлени буферного раствора ферме тов к пористому неорганическому Носителю окиси алюмини , буферный р створ ферментов предварительно смешивают с золем кремниевой кислоты, имеющим рН 7-8 и застывающим в пора носител за 1-2 мин, а затем пропи тывают полученной смесью сухую окись алюмини или сзгхой силикагель Сущность способа заключаетс в том, что свежеприготовленным золем кремниевой ки(;лоты с растворенным в нем ферментом (рН 7-8) пропитывают сухой носитель, в порах которого за 1-2 мин происходит желатинизаци зол , и образуетс гидрогель с включенным в него ферментом. Таким образом, фермент оказываетс заключенным одновременно и в гель, и в пористую структуру неорганического носител г- Вс процедура иммобилизации занимает 5-10 мин и отличаетс простотой и .технологичностью. Полученные предлагаемым способом препараты сочетают в себе преимущества иммобилизации в геле (высока стабильность и активность) с преимуществами иммобилизации на. неорганических носител х (устойчивость в водных средах, высока механическа прочность, хорошие гидродинамические показатели и вл ютс перспективными дл практического применени в высокопроизводительных реакторах колоночного типа. Кроме того, предложенный способ в силу м гкости условий иммобилизации: комнатна температура, нейтральные значени рН, отсутствие инициирующих радикальные реакции добавок, вл етс более предпочтительным дл иммобилизации таких лабильных, сложных по строению, как правило, субъединичных ферментов, как оксидоредуктазы. Конкретно способ осуществл етс следующим образом. Навеску сухого носител пропитывают по влагоемкости свежеприготовленным золем кремниевой кислоты с растворенным в нем ферментом. Золь кремниевой кислоты образуетс при смешении в тщательно подобранных пропорци х растворов метасиликата натри (228 г/л), сол ной кислоты (6%) и буферного раствора фермента с таким расчетом, чтобы значение рН этой гелеобразующёй смеси было нейтральным (во избежании дезактивации фермента под действием рН), и ее отверждение происходило после пропитки в порах неорганического носител , т.е. через 2-3 мин после приготовлени . Соотношение объемов жидкого стекла, сол ной кислоты и раствора фермента - 1:5:1. После застывани смеси в порах измер ют
ферментативную активность и стабильность полученного препарата иммобилизованного фермента.
Активность иммобилизованных ферментов намер етс в циркул ционной s установке с дифференциальным безградиентным реактором, термостатируемым при 25 С. Стабильность определ етс при хранении в буфере и комнатной температуре. Потер л/98% 10 активности считаетс полной дезактивацией фермента.
П р и м е р 1. Иммобилизаци глюкозооксидазы в порах окиси алюмини . . ,15
Навеску (25 мг) сухой 0 -окиси
алюмини (5цд 84 , 120 А, SOO A,V 0,4 ) пропитывают 20 мкл свежеприготовленного зол кремниевой кислоты с растворен- -Q ной в нем глюкозооксидазой (ГО), который застывает чере 1 мин в порах носител , рН смеси - 7,0.
Ферментативную активность полученного препарата измер ют пол ро- 25 графически по убьши кислорода в реакционном растворе. Стабильность определ ют при хранении в буфере (рН 6,0) и комнатной температуре (20-22°С). ... ,„ Иммобилизованна предлагаемым спо-
собом ГО |2,9 ---4 сохран ет
; М п Гс ftfl I
32% активности нативного фермента.
При иммобилизации стабильность глюкозооксидазы увеличиваетс : иммо- 35 билизованный фермент сохран ет 100% первоначальной активности по истечение 1,5 мес цев хранени , тогда как нативна ГО полностью дезактивируетс за 30 сут. 40
П р и м е р 2. иммобилизаци глюкозооксидазы в порах окиси алюмини .
Иммобилизацию ГО провод т способоьг описанным в примере 1 только подбирают услови таким образом, чтобы золь застьюал в порах носител через 2 мин после пропитки (рН смеси - 8,0). Свойства полученного препарата иммобилизованной глюкозооксидазы аналогичны примеру 1.JQ
П р и м е р 3. Иммобилизаци дрожжевой алкогольдегидрогеназы в порах окиси алюмини .
Иммобилизацию аЛког.ольдегидрогеназы (АДГ) в порах S -окиси алюми -. .-j ни провод т по методике примера f.
Активность АДГ измер ют спектрефотометрически по скорости пойв-.
лени в ферментативной реакции окислени этанола в ацетальдегиД кофермента NAO-H, который поглощают при 340 им. Стабильность определ ют в буфере (рН 8,0) и при комнатной температуре (20-22®С).
При иммобилизации АДГ сохран етс от 6 до 100% активности нативного фермента в зависимости от ее концентрации в геле кремниевой кислоты.
Стабильность иммобилизованной АД увеличиваетс в сравнении с нативным ферментом в 1,5-4 раза; алкоголдегидрогеназа в растворе полностью дезактивируетс за 10 сут, иммобилизованный фермент - за 2-3 недели.
П р и м е р 4. Иммобилизаци дрожжевой алкогольдегидрогеназы в прах силикагел .
Иммобилизацию АДГ в порах сили;кагел (5. 110 ,г„др 240 А, V О,б см/г) провод т в услови х, описанных в примере 1.
При иммобилизации алкогольдегидрогеназа сохран ет от 3 до 82% активности нативного фермента в зависимости от ее концентрации в геле кремниевой кислоты.
Эффект стабилизации алькогольдегидрогеиазы , иммобилизованной в порах силикагел , зависит от рН буферного раствора, используемого дц хранени полученного препарата. При нейтральных значени х рН (6,0, 7,0) стабильность включенной АДГ увеличиваетс в 1,5-3 раза по сравнению с нативным ферментом: иммобилизованна АДГ полностью тер ет активность по истечение 1,5 мес ца хранени , тогда как нативна - за 1520 сут. При щелочных значени х рН (8,0) стабилизаци АДГ незначительна в силу увеличени растворимости силикагел при рН 7,0 (100 мг/л). Следовательно, дл ферментов, рН-оптимум которых находитс в щелочной области (алькогольдегидрогенеза), рекомендуетс , использовать в качестве носител только окись алюмини , дл ферментов с кислым значением оптимального рН (глюкозооксидаза ) - силккагель и окись алюмини .
Наиболее существенным вл етс то, что рН гелеобразующей смеси должно быть близким к нейтральному значению (7-8) ВО избежание инактиваIции фермента под действием щелочных
(раствор жидкого стекла, рНл-14) или кислых (сол на кислота, pHrvl) значений рН, При дальнейшей работе с препаратом иммобилизованного фермента (хранение определени активности ) рН в геле определ етс значением рН рабочего буфера.
Врем застудневани зол подбираетс таким образом, чтобы золь кремниевой кислоты успел пропитать пористый носитель и его желатинизаци проходила именно в порах.
Главным достоинством предлагаемого способа вл етс ускорение всего процесса получени иммобилизованного фермента: процедура иммобилизации занимает 5-10 мин и складываетс из взвешивани носител (2-7 минХ
смешени реагентов (0,5-1 мин), пропитки (0,1-0,2 мин) и застудневани (1-2 мин).
Таким образом, использование предлагаемого изобретени позвол ет значительно увеличить стабильность целевого продукта ферменты сохран ют активность в течении 1-1,5 мес цев (по известному способу дезактиваци происходит через 1 неделю ) . Врем иммобилизации также снижаетс с 17-18 ч до 5-10 мин.
Способ позвол ет получать высокоактивные и стабильные препараты иммобилизованных ферментов с хорошими техническим характеристиками: высокой механической прочностью и малым гидродинамическим сопротивлением .
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ОКСИДОРЕДУКТАЗ путем добавления буферного раствора ферментов к пористому неорганическому носителю - окиси алюминия, отличающийся тем, что, с целью увеличения стабильности целевого продукта и ускорения способа, буферный раствор ферментов предварительно смешивают с золем кремниевой кислоты, имеющим pH 7-8 и застывающим в порах носителя“за 1-2 мин, а затем пропитывают полученной смесью сухую окись алюминия или сухой силикагель.СО о сл ς© □о1 1130596
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823512069A SU1130598A1 (ru) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | Способ получени иммобилизованных оксидоредуктаз |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823512069A SU1130598A1 (ru) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | Способ получени иммобилизованных оксидоредуктаз |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1130598A1 true SU1130598A1 (ru) | 1984-12-23 |
Family
ID=21035905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823512069A SU1130598A1 (ru) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | Способ получени иммобилизованных оксидоредуктаз |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1130598A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2855102C1 (ru) * | 2024-12-11 | 2026-01-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ приготовления ферментного препарата на основе иммобилизованной алкогольдегидрогеназы |
-
1982
- 1982-11-17 SU SU823512069A patent/SU1130598A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР № 530885, кл. С 12 N 11/14, 1977, 2. Messinp R.A., Biotechnol. Bioenp,, 1974, 16, 897., * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2855102C1 (ru) * | 2024-12-11 | 2026-01-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ приготовления ферментного препарата на основе иммобилизованной алкогольдегидрогеназы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3962038A (en) | Preparation of water-insoluble enzymes | |
| US4226938A (en) | Method for immobilizing enzymes | |
| US4797358A (en) | Microorganism or enzyme immobilization with a mixture of alginate and silica sol | |
| PT83746A (en) | Process for the preparation of novel immobilized biocatalysts and for the production of ethanol by fermentation | |
| EP0216272B1 (en) | Immobilization of biocatalysts on granular diatomaceous earth | |
| IE43057L (en) | Immobilisation of enzymes | |
| US4665028A (en) | Method for production of an immobilized enzyme preparation by means of a crosslinking agent | |
| KR940005581B1 (ko) | 효소의 고정화방법 및 고정화 효소 | |
| Dickensheets et al. | Characteristics of yeast invertase immobilized on porous cellulose beads | |
| US4950600A (en) | Method of immobilizing enzymes or microbes with alginate having a low mannuronic acid to guluronic acid ratio | |
| US3982997A (en) | Immobilized glucose isomerase | |
| Messing | Adsorption of proteins on glass surfaces and pertinent parameters for the immobilization of enzymes in the pores of inorganic carriers | |
| US3804719A (en) | Adsorbing and crosslinking enzymes within the pores of porous glass | |
| SU1130598A1 (ru) | Способ получени иммобилизованных оксидоредуктаз | |
| Navarro et al. | Production of ethanol by yeasts immobilized in pectin | |
| US3992329A (en) | Support of alumina-magnesia for the adsorption of glucose isomerase enzymes | |
| IE810670L (en) | Immobilized lactase | |
| KR100684603B1 (ko) | 미생물 고정화 담체의 제조방법 및 그에 의해 제조된미생물 고정화 담체 | |
| US5846762A (en) | Structurally stable gel bead containing entrapped enzyme and method for manufacture thereof | |
| JPS6098985A (ja) | 固定化された微生物菌体もしくは酵素の製造法 | |
| AU613387B2 (en) | An inorganic carrier element comprising an amine-containing surface layer for the immobilization of microorganisms or cells, a process for the preparation thereof | |
| SU1057535A1 (ru) | Способ получени иммобилизованной дрожжевой алкогольдегидрогеназы | |
| Gaoxiang et al. | Glucoamylase covalently coupled to porous glass | |
| SU883175A1 (ru) | Способ получени иммобилизованной глюкозоизомеразы | |
| JPS5849233B2 (ja) | 酵素もしくは菌体固定化物およびその製造方法 |