Wykład 4 Biokataliza. Zastosowanie enzymów w procesach przemysłowych. Enzymy zbudowane z aminokwasów (białka)

Podobne dokumenty
Definicja immobilizacji

BIOSYNTEZA ACYLAZY PENICYLINOWEJ. Ćwiczenia z Mikrobiologii Przemysłowej 2011

Podstawy biogospodarki. Wykład 7

ENZYMY W CHEMII. Michał Rachwalski. Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej

Mechanizmy działania i regulacji enzymów

Enzymy katalizatory biologiczne

Przemiana materii i energii - Biologia.net.pl

Projektowanie Procesów Biotechnologicznych

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

Wykład 3. Zielona chemia (część 2)

X / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

CHEMIA klasa 3 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery.

Procesy biotransformacji

ENZYMY W CHEMII. Michał Rachwalski. Uniwersytet Łódzki, Wydział Chemii, Katedra Chemii Organicznej i Stosowanej

I. Węgiel i jego związki z wodorem

Plan wynikowy z chemii do klasy III gimnazjum w roku szkolnym 2017/2018. Liczba godzin tygodniowo: 1.

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych CHEMIA klasa III Oceny śródroczne:

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy trzeciej

Treść podstawy programowej

Wymagania edukacyjne z chemii oraz sposoby sprawdzania wiedzy i umiejętności

Program zajęć z biochemii dla studentów kierunku weterynaria I roku studiów na Wydziale Lekarskim UJ CM w roku akademickim 2013/2014

SPIS TREŚCI OD AUTORÓW... 5

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Pochodne węglowodorów, w cząsteczkach których jeden atom H jest zastąpiony grupą hydroksylową (- OH ).

Laboratorium 4. Określenie aktywności katalitycznej enzymu. Wprowadzenie do metod analitycznych. 1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Wymagania edukacyjne niezbędne do otrzymania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych z chemii dla klasy VIII

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

Chemiczne składniki komórek

WYMAGANIA EDUKACYJNE w klasie III

Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ

Komputerowe wspomaganie projektowanie leków

Przegląd budowy i funkcji białek - od enzymów do prionów -

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

Plan dydaktyczny z chemii klasa: 2TRA 1 godzina tygodniowo- zakres podstawowy. Dział Zakres treści

CHEMIA. Treści nauczania- wymagania szczegółowe. Substancje i ich właściwości. Uczeń: Wewnętrzna budowa materii. Uczeń:

3b 2. przedstawione na poniższych schematach. Uzupełnij obserwacje i wnioski z nich wynikające oraz równanie zachodzącej reakcji.

Zagadnienia. Budowa atomu a. rozmieszczenie elektronów na orbitalach Z = 1-40; I

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne

Wymagania edukacyjne. niezbędne do uzyskania poszczególnych. śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych. z chemii

Umiejętności ponadpodstawowe Ocena bardzo dobra. Temat. Ocena celująca. Ocena dobra. Ocena dopuszczająca. Ocena dostateczna KWASY

Bliskie spotkania z biologią METABOLIZM. dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW. Instytut Biologii Eksperymetalnej, Zakład Biochemii i Biologii Komórki

Spis treści 1. Struktura elektronowa związków organicznych 2. Budowa przestrzenna cząsteczek związków organicznych

Wymagania programowe na poszczególne oceny chemia kl. III 2014/2015

CHEMIA 12. Wzorcem konfiguracji względnej H C * OH HO C * H (odmiany L i D) jest aldehyd glicerynowy CH 2 OH CH 2 OH

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy trzeciej gimnazjum

Wymagania programowe na poszczególne oceny

Trawienie i wchłanianie substancji odżywczych

ZWIĄZKI WĘGLA Z WODOREM 1) Uzupełnij i uzgodnij równania reakcji spalania całkowitego alkanów, alkenów i alkinów.

3b Do dwóch probówek, w których znajdowały się olej słonecznikowy i stopione masło, dodano. 2. Zaznacz poprawną odpowiedź.

WYMAGANIA EDUKACYJNE

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

Wymagania edukacyjne - chemia klasa VIII

Program zajęć z chemii w semestrze zimowym dla studentów kierunku weterynarii I roku studiów stacjonarnych na UJ-UR w roku akademickim 2017/2018

Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem

Ocenę niedostateczną otrzymuje uczeń, który: Ocenę dopuszczającą otrzymuje uczeń, który: Ocenę dostateczną otrzymuje uczeń, który:

Kryteria oceniania z chemii kl VII

Podstawy biogospodarki. Wykład 5

Kuratorium Oświaty w Lublinie

Regulamin Przedmiotowy. XII Wojewódzkiego Konkursu Chemicznego. dla uczniów szkół gimnazjalnych województwa świętokrzyskiego

PROGRAM ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z CHEMII (SEMESTR LETNI) OCHRONA ŚRODOWISKA

Ćwiczenie 1. Ćwiczenie Temat: Podstawowe reakcje nieorganiczne. Obliczenia stechiometryczne.

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Wykład 2. Kinetyka reakcji enzymatycznych.

WYMAGANIA EDUKACYJNE na poszczególne oceny śródroczne i roczne. Z CHEMII W KLASIE III gimnazjum

Sprawdzian 1. CHEMIA. Przed próbną maturą. (poziom rozszerzony) Czas pracy: 90 minut Maksymalna liczba punktów: 32. Imię i nazwisko ...

Program nauczania CHEMIA KLASA 8

PRZYKŁADOWE ZADANIA ORGANICZNE ZWIĄZKI ZAWIERAJĄCE AZOT

Oddychanie komórkowe. Pozyskiwanie i przetwarzanie energii w komórkach roślinnych. Oddychanie zachodzi w mitochondriach Wykład 7.

Beata Mendak fakultety z chemii II tura PYTANIA Z KLASY PIERWSZEJ

Wykład 3 Nomenklatura, podział I czynniki regulujące kinetykę procesów enzymatycznych

Węglowodany (Cukry) Część 2. Związki wielofunkcyjne

Plan pracy dydaktycznej na chemii w klasach trzecich w roku szkolnym 2015/2016

Spis treści. Wstęp... 9

Otrzymywanie halogenków alkilów

Wymagania edukacyjne z chemii dla klasy 3b. Gimnazjum Publicznego im. Jana Pawła II w Żarnowcu. na rok szkolny 2015/2016

Wymagania edukacyjne z chemii w Szkole Podstawowej nr 16 w Zespole Szkolno-Przedszkolnym nr 1 w Gliwicach

LCH 1 Zajęcia nr 60 Diagnoza końcowa. Zaprojektuj jedno doświadczenie pozwalające na odróżnienie dwóch węglowodorów o wzorach:

1. Substancje i ich właściwości

PODSTAWA PROGRAMOWA KSZTAŁCENIA OGÓLNEGO DLA GIMNAZJÓW

PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład 2

FESTIWAL NAUKI PYTANIA Z CHEMII ORGANICZNEJ

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY DLA UCZNIÓW SZKÓŁ PODSTAWOWYCH WOJEWÓDZTWA ŚLĄSKIEGO W ROKU SZKOLNYM 2018/2019 CHEMIA

Kuratorium Oświaty w Lublinie

Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej Katedra Technologii Leków i Biochemii

Węglowodany (Cukry) Część 3. Związki wielofunkcyjne

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

Plan wynikowy z chemii dla klasy II Liceum profilowanego i Technikum III Liceum ogólnokształcącego. 2003/2004 r.

SZCZEGÓŁOWE KRYTERIA OCENIANIA Z CHEMII DLA KLASY II GIMNAZJUM Nauczyciel Katarzyna Kurczab

Kryteria oceniania z chemii kl I Ocena dopuszczająca -stosuje zasady BHP w pracowni -nazywa sprzęt laboratoryjny i szkło oraz określa ich

Laboratorium 6. Immobilizacja enzymu metodą pułapkowania w matrycy hydrożelowej

PLAN WYNIKOWY NAUCZANIA CHEMII W GIMNAZJUM KLASA III

Ćwiczenie 6 Aminokwasy

Zadanie 2. (1 pkt) Uzupełnij tabelę, wpisując wzory sumaryczne tlenków w odpowiednie kolumny. CrO CO 2 Fe 2 O 3 BaO SO 3 NO Cu 2 O

KWASY. Dopuszczający:

OGÓLNE WYMAGANIA EDUKACYJNE NA POSZCZEGÓLNE STOPNIE W KLASYFIKACJI ŚRÓDROCZNEJ I KOŃCOWOROCZNEJ - CHEMIA KLASA VII

Substancje powierzchniowo czynne

Transport przez błony

WĘGLOWODORY. Uczeń: Przykłady wymagań nadobowiązkowych Uczeń:

Plan działania opracowała Anna Gajos

Transkrypt:

Biokatalizatory: Enzymy zbudowane z aminokwasów (białka) Rybozymy zbudowane z rybonukletydów (RNA)

Enzymy są superkatalizatorami niezwykle duża efektywność katalizy wysoka aktywność katalityczna w umiarkowanych warunkach swoistość reakcji specyficzność substratowa stereospecyficzność praktycznie 100% wydajność; brak produktów ubocznych

Siła katalityczna enzymów jest zdumiewająca

SWOISTOŚĆ SUBSTRATOWA L-asparaginaza EC 3.3.1.1 Substrat Aktywność względna K M 10 5 (M) V L-asparagina 100 1 0.965 D-asparagina 5 6200 0.177 Amid kwasu bursztynowego 20 1500 0.240 Diamid kwasu bursztynowego 0 - -

Stereospecyficzność działania enzymów

Dlaczego enzymy są tak efektywnymi katalizatorami? -grupy funkcyjne w centrum aktywnym -hydrofobowy charakter centrum aktywnego -współdziałanie koenzymów -kataliza kwasowo-zasadowa -maksymalne zbliżenie i optymalne ustawienie substratu(ów) -wzbudzone dopasowane enzymu

Centrum Centrum aktywne aktywne Kompleks enzym:substrat Struktura kompleksu enzym-substrat Centrum aktywne może obejmować reszty odległe od siebie Centrum w sekwencji aktywne może aminokwasowej obejmować łańcucha polipeptydowego reszty aminokwasowe odlegle od siebie w sekwencji aminokwasowej enzymu W centrum aktywnym znajdują się reszty wiążące substrat (ew, także koenzym) oraz reszty katalityczne

Niektóre enzymy potrzebują pomocników... Koenzym niewielka cząsteczka organiczna współpracująca z cząsteczką enzymu podczas aktu katalitycznego, której obecność jest niezbędna dla katalizy. Koenzym wiąże się z enzymem tylko w trakcie aktu katalitycznego Grupa prostetyczna cząsteczka organiczna lub jon metalu niezbędna dla działania enzymu, połączona trwale z cząsteczka enzymu

Szybkość reakcji zależy od energii aktywacji układu. v = f ( G * ) Szybkość reakcji enzymatycznej Enzym, podobnie jak każdy inny katalizator, przyśpiesza reakcję, ale nie zmienia jej stanu równowagi. Enzymy katalizują jedynie reakcje termodynamicznie możliwe, czyli takie, dla których G 0. Uwaga: enzymy w komórkach mogą katalizować reakcje, dla których G >0. Warunek: sprzężenie z reakcją, dla której G <0. Warunkiem zajścia reakcji jest efektywne zderzenie cząsteczek (cząsteczki muszą posiadać odpowiednią energię oraz być odpowiednio ustawione względem siebie) Najmniejsza energia, którą należy dostarczyć molowi substratów, aby każda z cząsteczek stała się reaktywna energia aktywacji

Enzymy obniżają energię aktywacji układu

Enzym wiążąc substrat przyjmuje konformację komplementarną do stanu przejściowego

Indukowane dopasowanie enzymu Przedmiot: Podstawy Biotechnologii TECHNOLOGIA CHEMICZNA Konformacja heksokinazy zmienia się w wyniku związania substratu Indukowane dopasowanie substratu

Enzym przyciąga substrat do centrum aktywnego Sposoby oddziaływań elektrostatycznych enzymu z substratem Rozkład potencjału elektrostatycznego wokół enzymu dysmutazy nadtlenkowej Pokazano obszary potencjału dodatniego i ujemnego. Substrat: O 2-. jest naładowany ujemnie Efekt Kirke

Wykres zależności szybkości reakcji katalizowanej przez enzym od stężenia substratu ma kształt hiperboliczny v = V[ S] K [ S] M +

Czynniki wpływające na aktywność enzymu v temperatura odczyn środowiska potencjał redoks Zależność aktywności enzymu od temperatury T [P] 50 o C 70 o C v t 1 Zależność aktywności enzymu od ph t 1 t 2 80 o C t Kształt wykresu v = f(t) może się zmieniać w zależności od momentu pomiaru t 2 T

Wytwarzanie enzymów Dwa rodzaje procesów technologicznych, zasadniczo różniące się warunkami: 1. Enzymy wytwarzane w dużych ilościach, głównie dla celów przemysłowych, tylko częściowo oczyszczone (bulk enzymes) 2. Enzymy wytwarzane w niewielkich ilościach, dla celów terapeutycznych i naukowych, o wysokim stopniu czystości Obecne tendencje w produkcji enzymów: 1. Zastępowanie enzymów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego przez enzymy rekombinowane, wytwarzane przez drobnoustroje w warunkach nadprodukcji 2. Wprowadzanie enzymów pochodzących z komórek drobnoustrojów ekstremofilnych 3. Zastosowanie inżynierii białka enzymy o zmienionych właściwościach

Schemat technologiczny wytwarzania enzymu typu bulk

Enzymy proteolityczne w przemyśle Enzym Reakcja lub substrat Źródło enzymu Zastosowanie Papaina Hydroliza białek Papaya latex Usuwanie zmętnienia piwa, kruszenie mięsa Renina Trypsyna, chymotrypsyna Ścinanie mleka Hydroliza białek Żołądki cielęce, białko rekombinowane Jelita zwierzęce Wytwarzanie serów Kruszenie mięsa, zastosowania medyczne Proteazy grzybowe Hydroliza białek Aspergillus oryzae Aspergillus niger Mucor pusillus Rhizomucor miehei Cryptonectria parasitica Kruszenie mięsa, piekarnictwo, piwowarstwo Serowarstwo Proteazy bakteryjne Hydroliza białek Bacillus subtilis Środki piorące, usuwanie żelatyny

Enzymy metabolizujące węglowodany w przemyśle Enzym Reakcja lub substrat Źródło enzymu Zastosowanie Amylaza Hydroliza wiązań α(1 4) glikozydowych Bacillus subtilis Aspergillus oryzae Hydroliza skrobi Celulaza Hydroliza wiązań β(1 4) glikozydowych Trichoderma viride Aspergillus niger Hydroliza celulozy do celobiozy β-galaktozydaza; sacharaza; laktoza sacharoza Aspergillus spp. Sacharomyces Otrzymywanie cukrów prostych z disacharydów β-glukoozydaza Oksydaza glukozowa Glukoza + O 2 Glukonolakton + H 2 O 2 Aspergillus niger Analityka medyczna Usuwanie cukru z produktów jajecznych Usuwanie O 2 z majonezu i soków Izomeraza ksylozowa Glukoza Fruktoza Streptomyces spp. Lactobacillus brevis Otrzymywanie słodkich syropów

Inne enzymy znajdujące zastosowanie w przemyśle Enzym Zastosowanie Izomeraza 11βsterydowa Aminoacylaza Penicylinaza Hydrataza nitrylowa Lipaza Pektynaza Biotransformacja sterydów Otrzymywanie optycznie czynnych aminokwasów Otrzymywanie kwasu 6AP Synteza aminokwasów Hydroliza triacyloglicerydów Klarowanie soków

Immobilizacja enzymów Metody immobilizacji a) Adsorpcja na powierzchni nośnika (alumina, hydroksyapatyt, kaolinit szkło, matryce jonowymienne); b) Wiązanie kowalencyjne z nośnikiem (poliakrylamid, nylon, celuloza, dekstran, Sephadex, Sepharose, Agarose, żel krzemionkowy, kulki szklane). Konieczna aktywacja nośnika; c) Uwięzienie w matrycy - akrylamid polimeryzowany w roztworze enzymu - żele tworzone in situ w roztworze enzymu; d) Kapsułkowanie w membranie półprzepuszczalnej liposomy, kapsułki nylonowe, celofanowe, celuloidowe, poliuretanowe e) Sieciowanie międzycząsteczkowe Czynniki sieciujące: aldehyd glutarowy, 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzen;.

Immobilizacja enzymów Metody kowalencyjnej immobilizacji enzymów

Immobilizacja enzymów Immobilizacja enzymu z zastosowaniem molekularnego wysięgnika 1 immobilizacja bez wysięgnika; 2 - immobilizacja z użyciem krótkiego wysięgnika; 3 immoblizacja z użyciem długiego wysięgnika; 4 wysięgnik zbyt długi; 5 immobilizacja wielopunktowa; 6, 7, 8 relacja wysięgnik:centrum aktywne Immobilizowanego enzymu

Immobilizacja enzymów Otrzymywanie sol-żeli z zastosowaniem różnych dodatków oraz metod suszenia Sol-żele: żele nieorganiczne Otrzymywane głównie z tlenków krzemu, tytanu, cyrkonu, glinu i glinokrzemianów Większe możliwości alkoksydy Si(OR) 4 i alkoksysilany XSi(OR) 3 oraz XX Si(OR) 2 Aerożele wysuszane przez usunięcie płynu w stanie nadkrytycznym (CO 2 T k = 31 C) Ambiżele z materiałów zawierających dużą liczbę grup hydrofobowych

Immobilizacja enzymów Schemat immobilizacji enzymów w hydrożelach: a) alginianie wapnia; b) karagenianie

Schemat silanizacji szkła oraz immobilizacji enzymów po uprzedniej funkcjonalizacji podstawników silanowych Immobilizacja enzymów

Immobilizacja enzymów Przykłady procesów przemysłowych prowadzonych z użyciem immobilizowanych enzymów Enzym Matryca Metoda immobilizacji Zastosowanie Aminoacylaza DEAE-Sephadex Adsorpcja Otrzymywanie L-aminokwasów Izomeraza glukozowa Amberlit IRA904 Adsorpcja Otrzymywanie syropu fruktozoglukozowego Termolizyna Układ dwufazowy Otrzymywanie aspartamu β-galaktozydaza Krzemionka Adsorpcja Otrzymywanie mleka wolnego od laktozy Amidaza penicylanowa Poloakrylamid, celuloza Uwięzienie w matrycy Otrzymywanie 6- APA Oksydaza glukozowa Peroksydaza Kapsułkowanie Oznaczanie glukozy

Biokataliza w rozpuszczalnikach organicznych Charakterystyka biokatalizy dwufazowej w układzie woda/rozpuszczalnik organiczny Potencjalne zalety: -wysoka rozpuszczalność substratu i produktu -zmniejszenie możliwości inhibicji przez produkt lub nadmiar substratu -ułatwione wyodrębnienie produktu i odzysk biokatalizatora -wysoka rozpuszczalność gazów w rozpuszczalnikach organicznych -korzystne przesunięcie równowagi reakcji Potencjalne wady: -możliwa denaturacja i.lub inhibicja biokatalizatora przez rozpuszczalnik organiczny -zwiększona złożoność reakcji

Biokataliza w rozpuszczalnikach organicznych prof. Ernest Sym zapoczątkował na PG badania w dziedzinie biotechnologii; światowy pionier badań nad katalizą enzymatyczną w układach niewodnych.

Biokataliza w rozpuszczalnikach organicznych Biokompatybilne rozpuszczalniki organiczne Kryterium wartość parametru Hanscha - log P oct - współczynnik podziału w układzie n-oktanol/woda Rozpuszczalniki charakteryzujące się log P oct <2 są uważane za nieprzydatne do biokatalizy; log P oct = 2 4 biokompatybilność pośrednia i zmienna; log P oct > 4 rozpuszczalniki biokompatybilne Przykłady: n-dekanol 4,0 n-heptan 4,0 n-dodekanol 5,0 n-nonan 5,1 eter difenylowy 4,3 n- undekan 6,1 benzoesan pentylu 4,2 oleinian butylu 9,8 ftalan dibutylu 5,4

Biokataliza w rozpuszczalnikach organicznych (a) dwufazowa emulsja wody w oleju (b) dwufazowa emulsja oleju w wodzie (c) enzym immobilizowany na porowatym nośniku w układzie dwufazowym (d) enzym w odwróconej miceli (e) kowalencyjnie zmodyfikowany enzym (np. glikolem polietylenowym) w rozp. org. (f) immobilizowany enzym rozpuszczony w rozp. org. (g) sproszkowany enzym rozpuszczony w rozp. org.

Biokataliza w innych układach Układ faza stała/faza gazowa Brak problemów z przenikaniem masy Kataliza z udziałem enzymów takich jak: dehydrogenaza alkoholowa, oksydaza alkoholowa, lipazy. Reakcje synteza związków lotnych, jak aldehydy, estry, ketony Reakcje w cieczach nadkrytycznych Duże szybkości przenikania masy i łatwe wyodrębnianie produktów. Aparatura wysokociśnieniowa Stosuje się głównie ditlenek węgla (Tk = 31 C). Reakcje dotyczące związków hydrofobowych, m.in. utlenianie cholesterolu przez oksydazę cholesterolową, stereoselektywne hydrolizy estrów przez immobilizowane lipazy, syntezy dipeptydów z użyciem enzymów proteolitycznych Biokataliza w cieczach jonowych Sole nie krystalizujące w temperaturze pokojowej (kation 1,3-dialkiloimidazoliowy lub N-alkilopirydyniowy i anion BF 4-, BF 6- lub NO 3-. Wiele enzymów wykazuje trwałość w cieczach jonowych, a nawet korzystniejsze właściwości (dotyczy to m.in. lipaz)

Przykłady zastosowań Działanie fosfolipaz na fosfatydylocholinę Schemat procesu usuwania fosfolipidów z olejów (odśluzowywanie)

Przykłady zastosowań Schemat produkcji syropu glukozowego E 1 alfa amylaza, E 2 - glukoamylaza

Przykłady zastosowań Reakcje katalizowane przez monooksygenazy wykorzystywane do biotransformacji w praktyce przemysłowej (a) hydroksylowanie alkanów (b) hydroksylowane arenów (c) epoksydacja alkenów (d) utlenianie heteroatomów (e) utlenianie ketonów do estrów

Przykłady zastosowań Biokatalityczna synteza optycznie czynnych aminokwasów O O O R OH R NH 2 R OR 2 NHC(O)R 1 NH 2 NHR 1 Acylaza Amidaza Esteraza lub proteaza CO 2 H liaza addycja amoniaku do podwójnego wią zania H R NH 2 dehydrogenaza redukcyjne aminowanie O O R OH R OH O

Przykłady zastosowań ZASTOSOWANIE ENZYMÓW DO OTRZYMYWANIA OPTYCZNIE CZYNNYCH AMINOKWASÓW NH 3 + H HOOC C C COOH H aspartaza H 2 N L COOH CH 2 COOH H H COOH NH 3 + C C H synteza NAc-DL-aminokwas chemiczna amoniako-liaza fenyloalaninowa L COOH aminoacylaza z Aspergillus oryzae H 2 NL-aminokwas H CH 2 + CH 3 COO - racemizacja NAc-D-aminokwas Biosynteza optycznie czynnych aminokwasów białkowych

Przykłady zastosowań ZASTOSOWANIE ENZYMÓW DO OTRZYMYWANIA OPTYCZNIE CZYNNYCH AMINOKWASÓW DL O NH hydantoinaza O O D OH NH NH 2 amidohydrolaza O D OH NH 2 N H O racemizacja, ph 8 O L NH N H O Synteza/biosynteza optycznie czynnych pochodnych glicyny substratów dla otrzymywania penicylin półsyntetycznych

Wykład 4 3 Biokataliza. Procesy biotechnologiczne Zastosowanie enzymów w procesach przemysłowych Przykłady zastosowań Alternatywne możliwości otrzymywania 6APA z penicyliny G

Przykłady zastosowań Wytwarzanie kwasu 6-aminopenicylanowego (6APA) Warunki hydrolizy enzymatycznej Biotransformacja 12-15% (w/v) roztworu soli penicyliny G lub V przez immobilizowaną amidazę penicylinową. Podczas reakcji utrzymuje się ph na poziomie 7 8 poprzez dodawanie KOH, NaOH lub wody aminiakalnej. Produkty: 6APA oraz odpowiedni kwas (fenylooctowy lub fenoksyoctowy). 6APA izoluje się poprzez zakwaszenie mieszaniny poreakcyjnej do ph = 4.0 w obecności rozpuszczalnika organicznego nie mieszającego się z wodą. W tych warunkach 6APA wytrąca się, a kwas prekursorowy przechodzi do fazy organicznej i jest zwykle zawracany jako dodatek do nowej fermentacji Korzyści z zastąpienia chemicznej hydrolizy penicyliny G do 6APA przez hydrolizę enzymatyczną Eliminacja chlorowcowanych rozpuszczalników organicznych, toksycznych odczynników i odpadów oraz potrzeby stosowania ciekłego azotu do chłodzenia; prowadzenie reakcji w umiarkowanych warunkach; łatwa kontrola ph, temperatury; zwiększenie wydajności, brak produktów ubocznych;

Przykłady zastosowań Synteza aspartamu z zastosowaniem biotransformacji enzymatycznej

Przykłady zastosowań Biotransformacje sterydów