SELULASE

Mymedabc.com

Selulase merujuk kepada sekumpulan enzim yang bertindak bersama-sama, hydrolyze selulosa.

Selulosa adalah polisakarida linear sisa glukosa dihubungkan dengan β-1,4 hubungan. Like kitin ia tidak balas berkaitan. Selulosa kristal asli tidak larut dan berlaku sebagai serat padat, hidrogen terikat, rantai anhydroglucose 15 hingga 10,000 unit glukosa. Ketumpatan dan kerumitan membuat ia sangat tahan hidrolisis tanpa kimia awal atau degradasi mekanikal atau bengkak.Secara semula jadi selulosa biasanya dikaitkan dengan polisakarida lain seperti xylan atau lignin.Ia adalah asas rangka dinding sel tumbuhan. Selulosa adalah sumber organik yang paling banyak makanan, bahan api dan bahan kimia (Spano et al . 1975). Walau bagaimanapun, kegunaannya adalah bergantung kepada hidrolisis kepada glukosa. Asid dan degradasi suhu yang tinggi adalah tidak memuaskan kerana gula yang terhasil reput; kemusnahan enzim (selulase) adalah cara yang paling berkesan untuk menjatuhkan maruah selulosa ke dalam komponen yang berguna.Walaupun cellulases diedarkan di seluruh biosfera, mereka yang paling lazim dalam sumber kulat dan mikrob.

Sejarah:

Reese et al . (1950) pertama kali dicadangkan mekanisme enzim yang terlibat dalam degradasi selulosa. Sekurang-kurangnya dua langkah-langkah yang terlibat: pertama, satu langkah prehydrolytic mana anhydroglucose rantaian bengkak atau terhidrat dan kedua, belahan hydrolytic daripada polimer kini terdedah sama ada secara rawak atau terbalik.

Reese dan Levinson membuat kajian perbandingan luas tindakan organisma cellulolytic menunjukkan banyak organisma cellulolytic merendahkan selulosa diubah suai, tetapi selalunya tidak menunjukkan aktiviti sepadan pada selulosa Bumiputera (Reese dan Levinson 1952). Mandels dan Reese mula diterangkan kompleks selulase daripada Trichoderma viride, kemudiannya dinamakan Trichoderma reesei , dari mana Worthington selulase dihasilkan (Mandels dan Reese 1957).

The Worthington assay asal telah dibangunkan di makmal kami pada tahun 1957 dan carboxymethylcellulose digunakan, tidak menyedari bahawa ujian menggunakan substrat ini telah dihuraikan oleh Levinson dan Reese pada tahun 1950 (Levinson dan Reese 1950). Hari Ini Worthington assay menggunakan kadar pembentukan glukosa, teknik mula diterangkan pada tahun 1960 (Meyers et al . 1960).

The selulase kompleks T. reesei telah dikaji paling teliti. Ia adalah melengkapkan kerana ia boleh menukar selulosa asli dan Celluloses diperolehi kepada glukosa (King dan Nessal 1969). Howell dan Stuck (1975) menyifatkan kompleks dan menunjukkan ia menjadi amat tahan inhibitors kecuali karbohidrat, terutamanya selulosa cellobiose dan berlebihan. Okada (1975) yang diperolehi beberapa pecahan aktif daripada T. reesei berbeza dalam kandungan karbohidrat dan kekhususan tetapi jika tidak serupa.

Berghem dan Pettersson (1973) melaporkan mengenai T. reesei enzim yang terlibat dalam langkah pertama degratation cellolose, yang cellobiohydrolase β-1,4-glucan yang bertindak atas selulosa kristal. Cellobiose adalah produk prinsip. Enzim itu turut dicirikan oleh Berghem, Pettersson dan Axio-Fredriksson (1975). Mereka menunjukkan berat molekul 42,000 berasaskan asid amino dan analisis karbohidrat. Enzim yang terkandung 9.2% karbohidrat terikat secara kovalen. PH optimum adalah kira-kira 4.8 dan kadar tindak balas boleh dipertingkatkan dengan penambahan cellobiase dan tambahan endo-glucanase. Pengenalpastian gen untuk selulase dan hemicellulase enzim lainT. reesei telah selesai, dan pencirian banyak enzim ini juga telah dicapai (Kubíček 2011).

Baru-baru ini penyelidik telah menyiasat genom spesies mutan untuk mengaitkan aktiviti selulase dengan urutan gen tertentu (Le Crom et al . 2009, dan Vitikainen et al . 2010). Penyelidikan semasa telah diterokai penggunaan selulase dalam pengeluaran biofuel dan produk kilang penapisan bio (Kubíček 2012).

The Cullulase Complex dari Trichoderma reesei :

The Trichoderma reesei kompleks adalah selulase benar dalam erti kata yang paling tegar, dapat menukar kristal, amorfus, dan Celluloses berasal kimia secara kuantitatif kepada glukosa. Telah ditetapkan bahawa: a) sistem adalah pelbagai enzim; b) sekurang-kurangnya tiga komponen enzim adalah kedua-dua fizikal dan enzim yang berbeza; dan c) bahawa ketiga-tiga komponen memainkan peranan penting dalam proses keseluruhan menukarkan selulosa kepada glukosa (King dan Vessal 1969).

Ciri-ciri molekul:

The T. reesei genom mengandungi 9143 gen, dengan beberapa surpsingly kecil selulase dan hemicellulase gen berbanding spesies Trichoderma lain.   T. reesei mengandungi sejumlah 200 glycosyl-hydrolase (GH) pengekodan gen, beberapa yang berkongsi homology dengan bakteria menunjukkan mereka mungkin telah diperoleh oleh pemindahan gen mendatar (Kubíček 2013).41% daripada GH dan karbohidrat lain gen aktif dilaporkan berlaku dalam 25 kelompok bijaksana (Martinez et al. 2008). Beberapa kelompok ini juga mengandungi gen pengekodan bukan ribosom peptida dan polyketide synthases mencadangkan gen ini adalah penting untuk keupayaan Trichoderma untuk bersaing dalam persekitaran semula jadi (Kubíček 2013). Pengeluaran cellulases adalah disebabkan oleh kehadiran selulosa, laktosa, atau sophorse; kompleks enzim tidak terbentuk constitutively. Ungkapan dikawal oleh pelbagai faktor transkripsi positif dan negatif (Kubíček et al. 2009).

Kandungan:

Cellobiohydrolase I (Cel7A) dan cellobiohydrolase II (Cel6A) adalah protein selulase utama dalam semua persiapan perdagangan utama. The endoglucanases dan hemicellulases mewakili kurang daripada 10% daripada ekstrak extracellular (Chundawat et al . 2011).

Kompleks selulase daripada Trichoderma reesei mengandungi endoglucanases, cellobiohydrolases, dan beta-glucosidases. Maklumat mengenai urutan terkenal ini enzim indivudual telah dianjurkan dalam jadual berikut. Setiap fungsi enzim individu sebagai monomer a.

Mymedabc.com