350 руб
Журнал «Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии» №9 за 2013 г.
Статья в номере:
Разработка методики выделения и очистки инулиназы из клубней helianthus tuberosus и анализ ее физико-химических и кинетических свойств
Ключевые слова: инулиназа Helianthus tuberosus экстракция фракционирование гель-хроматография ионообменная хроматография
Авторы:
М.Г. Холявка - к.б.н., вед. биолог, Воронежский государственный университет. E-mail: holyavka@rambler.ru Т.А. Ковалева - д.б.н., профессор, кафедра биофизики и биотехнологии, Воронежский государственный университет. E-mail: tamara_kovaleva@inbox.ru Е.А. Хрупина - студент, Воронежский государственный университет. E-mail: lenavgu@mail.ru В.Г. Артюхов - д.б.н., профессор, зав. кафедрой биофизики и биотехнологии. E-mail: avg@main.vsu.ru В.Н. Калаев - д.б.н., профессор, кафедра генетики, цитологии и биоинженерии, Воронежский государственный университет. E-mail: Dr_Huixs@mail.ru
Аннотация:
Разработана методика выделения и очистки до гомогенного состояния трех фракций, проявляющих инулиназную активность (I, II и III), из клубней Helianthus tuberosus: степень очистки и выход соответственно 55,7 и 5,4 % (I), 28,9 и 3,1 % (II), 21,6 и 1,9 % (III). Установлено, что эти ферменты характеризуются оптимумами функционирования 48 ºC, pH 6,8 (I), 39 ºC, pH 6,2 (II) и 44 ºC, pH 4,5 (III). Определены значения Km и Vmax для реакции гидролиза инулина указанными фракциями инулиназы.
Страницы: 43-52
Список источников

  1. Bhat P.G, Pattabiraman T.N. Separation & purification of an invertase and an inulase from germinating garlic (Allium sativum L.) bulbs // Indian J. Biochem. Biophys. 1980. V. 17. № 5. P. 338-343.
  2. Wagner W., Wiemken A. Properties and subcellular localization of fructan hydrolase in the leaves of barley (Hordeum vulgare L. cv. Gerbel) // J. Plant Physiol. 1986. V. 123. P. 429-439.
  3. Henson C.A. Purification and properties of barley stem fructan exohydrolase // J. Plant. Physiol. 1989. V. 134. P. 186-191.
  4. Bonnett G.D,Simpson R.J.Fructan-hydrolyzing activities from Loliumrigidum Gaudin fructan-hydrolyzing activities from Loliumrigidum Gaudin // New Phytol. 1993. V. 123. P. 443-451.
  5. Henson C.A., Livingston D.P. Purification and characterization of an oat fructan exohydrolase that preferentially hydrolyzes β-2,6 fructans // Plant Physiol. 1996. V. 110. P. 639-644.
  6. Marx S.P., Nosberger J., FrehnerM. Hydrolysis of fructan in grasses: a β-(2,6)-linkage specific fructan-β-fructosidase from stubble of Loliumperenne// New Phytol. 1997. V. 135. P. 279-290.
  7. Marx S.P., Nosberger J., FrehnerM. Seasonal variation of fructan-β-fructosidase (FEH) activity and characterization of a β-(2,1)-linkage specific FEH // New Phytol. 1997. V. 135. P. 267-277.
  8. Henson C.A., LivingstonD.P.Characterization of a fructan exohydrolase purified from barley stems that hydrolyzes multiple fructofuranosidic linkages // Plant Physiol. 1998. V. 36. P. 715-720.
  9. Van Den Ende W., Michiels A., De Roover J., Verhaest P., Van LaereA.Cloning and functional analysis of chicory root fructan 1-exohydrolase I (1-FEH I): a vacuolar enzyme derived from a cell-wall invertase ancestor - Mass fingerprint of the 1-FEH I enzyme // The Plant J. 2000. V. 24.№ 4. P. 447-456.
  10. Van Den Ende W., Michiels A., D. Van Wonterghem, Vergauwen R., Van LaereA. Cloning, developmental, and tissue-specific expression of sucrose:sucrose 1-fructosyl transferase from Taraxacum officinale: fructan localization in roots// Plant Physiol. 2000. V. 123. P. 71-80.
  11. Van Den Ende W., Michiels A., Van Wonterghem D., Clerens S., De Roover J., Van LaereA.Defoliation induces 1-FEH II (fructan 1-exohydrolase II) in witloof chicory roots: cloning and purification of two isoforms (1-FEH IIa and 1-FEH IIb). Mass fingerprint of the 1-FEH II enzymes// Plant Physiol. 2001. V. 126. P. 1186-1195.
  12. Van Den Ende W., Michiels A., De Roover, J., Van LaereA.Fructan biosynthetic and breakdown enzymes in dicots evolved from different invertases: expression of fructan genes throughout chicory development// Sci. World J. 2002. V. 2. P. 1273-1287.
  13. Van Laere A., Van den EndeW. Inulin metabolism in dicots: chicory as a model system // Plant Cell Environ. 2002. V. 25. P. 803-815.
  14. Hamdy H. Purification and some important characters of extracellular inulinase ofAlternaria alternata (Fr.) // Indian J. Exp. Biol. 2002. V. 40. № 12. P. 1393-1398.
  15. Laoux D., Delcour J., VandenhauteJ.Purification and partial characterization of the inulinase of Klyveromyses fragilis// Arch. Int. Physiol. et Biochim. 1989. V. 97. № 6. P. 161-165.
  16. Ohta K., Suetsugu N., NakamuraT.Purification and properties of an extracellular inulinase from Rhizopus sp. strain TN-96 // J. of Bioscience and Bioengineering. 2002 V. 94, № 1. P. 78-80.
  17. Kushi R.T., Monti R., Contiero J. Production, purification and characterization of an extracelular inulinase from Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus // J. Indust. Microbiol. Biotechnol. 2000. V. 25. P. 63-69.
  18. Jing W., Zhengyu J., Bo J., XuemingX.Purification and characterization of inulinase from Aspergillus niger AF10 expressed in Pichia pastoris // Curr. Microbiol. 2003. V. 47, № 2. P. 109-112.
  19. Moriyama S., Akimoto H., Suetsugu N., Kawasaki S., Nakamura T., OhtaK.Purification and properties of an extracellular exoinulinase from Penicillium sp. strain TN-88 and sequence analysis of the encoding gene // Biosci. Biotechnol. Biochem. 2002. V. 66. № 9. P. 1887-1896.
  20. Chi Z., Chi Z., Zhang T., Liu G., YueL. Inulinase-expressing microorganisms and applications of inulinases //Appl. Microbiol. Biotechnol. 2009. V. 82. № 2. P. 211-220.
  21. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат. 1987. 429 с.
  22. Nesterenko M.V., Tilley M., Upton S.J. A simple modification of Blums silver stain method allows for 30 minute detection of protein in polyacrilamide gel // J. Biochem. Biol. 1994. V. 28. P. 239.
  23. Белозерский А.Н. Практическое руководство по биохимии растений. М.: Сов. наука. 1951. 388 с.
  24. Vullo D.L., Coto C.E., Sinerizz F. Characteristics of an inulinase produced by Bacillus subtilis 430A, a strain isolated from the rhizosphere of Vernonia herbacea(Vell Rusby) // Appl. Environ. Microbiol. 1991. V. 57. № 8. P. 2392-2394.
  25. БалаянА.М., ПивазянЛ.А., ХачатурянР.Н., АфрикянЭ.Г., АбелянВ.А.ИнулиназыPenicillium palitansиPenicillium cyclopium // Биохимия. 1996. Т. 61. № 5. С. 895-902.
  26. Жеребцов Н.А., Корнеева О.С., Тертычная Т.Н. . О механизме расщепления β-2,1-фруктозидных связей инулина инулазой Aspergillusawamoti2250 // Биохимия. 1995. Т. 60, № 10. С. 1580-1588.
  27. RouwenhorstR.J.,HensingM., VerbakelJ., ScheffersW.A., DijkenJ.P. Structure and properties of the extracellular inulinase of Kluyveromyces marxianus CBS 6556 // Appl. Envirion. Microbiol. 1990. V. 56. № 11. P. 3337-3345.
  28. Arand M., Golubev A.M., Neto J.R., Polikarpov I., Wattiez R., Korneeva O.S., Eneyskaya E.V., Kulminskaya A.A., Shabalin K.A., Shishliannikov S.M., Chepurnaya O.V., NeustroevK.N. Purification, charaterization, gene cloning and preliminary X-ray data of the exo-inulase from Aspergillusawamori// Biochem. J. 2002. V. 362. P. 131-135.
  29. Vandamme E.J., Derycke D.G.Microbial inulinases: fermentation process, properties, and applications // Adv. Appl. Microbiol. 1983. V. 29. P. 139-176.
  30. Van der Ende W., Clerens S., Vergauwen R., Van Riet L., Van Laere A., Yoshida M., Kawakami A.Fructan 1-exohydrolases. β-(2,1)-trimmers during graminan biosynthesis in stems of wheat - Purification, characterization, mass mapping, and cloning of two fructan 1-exohydrolase isoforms // Plant Physiology. 2003. V. 131. P. 621-631.
  31. ЖеребцовН.А., ШеламоваС.А., АбрамоваИ.Н.БиосинтезинулиназбактериямиродаBacillus // Прикладнаябиохимияимикробиология. 2002. Т. 38.№ 6. С. 634-638.
  32. Uhm T.B., Jeon D.Y., Byun S.M., Hong J.S., Grootwassink J.W.Purification and properties of β-fructofuranosidase from Aspergillus niger // Biochim. Biophys. Acta. 1987. V. 926. P. 119-126.
  33. АбелянВ.А.,МанукянЛ.С.Характеристикаэкзо-инулазKluyveromyces marxianusиBacillus licheniformis // Биохимия. 1996. Т. 61, № 6. С. 1028-1036.
  34. Ковалева Т.А. Физико-химические и кинетико-термодинамические аспекты катализа свободными и иммобилизованными амилазами : дис. - д-ра биол. наук : 03.00.02 : защищена 21.10.98 : утв. 1.04.99 / г. Воронеж. 1998. 421 с.
  35. GuptaA.K., RathoreP., KaurN., SinghR.Production, thermalstabilityandimmobilisationofinulinasefromFusariumoxysporum // J. Chem. Technol. and Biotechnol. 1990. V. 47. № 3. P. 245-257.
  36. Efstathious I., Reysset G., Truffaut N. A study of inulinase activity in the Clostridium acetobutylicum strain ABKn8 // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1986. V. 25. № 2.P. 143-149.