Upload
eagan
View
26
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
XILOGLÜKANÁZ SZEREPE HEMICELLÚLÓZ TARTALMÚ SZUBSZTRÁTOK DEGRADÁCIÓJÁBAN. Benkő Zsuzsa Témavezetők: Réczey Istvánné dr, Matti Siika-aho dr, Liisa Viikari dr Alkalmazott Bio technológia és Élelmiszertudomány i Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem 2007. 02. 07. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
XILOGLÜKANÁZ SZEREPE HEMICELLÚLÓZ TARTALMÚ
SZUBSZTRÁTOK DEGRADÁCIÓJÁBAN
Benkő ZsuzsaTémavezetők: Réczey Istvánné dr, Matti Siika-aho dr, Liisa Viikari dr
Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
2007. 02. 07.
2
Sejtfal polimerek XG I.
• Cellulóz• Hemicellulózok:
(i) Xiloglükánok (Xilánok)1. Homoxilánok2. Glükurono-xilánok3. (Arabino)glükuronoxilánok4. Arabinoxilánok5. (Glükurono)arabinoxilánok6. Heteroxilánok
(ii) Mannoglükánok (Mannánok)1. Galaktomannánok2. Glükomannánok
(iii) Xiloglükánok(iv) Kevert kapcsolódású (1,3 és 1,4) -D-glükánok
3
Xiloglükánok előfordulása… XG II.
XG egy hemicellulóz komponens, magasabb rendű növények PCW-ban a fő komponens.
Kétszikű zárvatermők: 20-25%Puhafák: ~10%Fűfélék: 2-5%
…és szerepe• Szerkezeti vázanyag.• A sejt növekedése során oligoszaccharid forrás.
Megjegy.: Tamarind magjában a XG tároló poliszaccharid (keményítő nincs mellette) modell szubsztrát XGáz aktivitás méréseknél.
4
Xiloglükánok kémiai szerkezete XG III.
Minden esetben tartalmaznak D-glükózt, D-xilózt és D-galaktózt kb. 4:3:1 mólarányban.
Váz: 1,4--glükán (merev, egyenes lánc)
A glükozil csoportokon (60-75%-ban) 6-os helyzetben ülnek -xilozil csoportok.
A xilozil csoportok pedig 2-es helyzetben (30-50%-ban) viselhetnek -galaktozil csoportokat, vagy ritkábban L-arabinózt.
Növény fajtájától függően a galaktozil csoport hordozhat L-fukózt 2-es helyzetben -kötéssel.
Fry et al. An unambiguous nomenclature for xyloglucan-derived oligosaccharides, Physiol. Plant. 89 (1993) 1-3.
5
Xiloglükánok térszerkezete XG V.
Szürke: cellulóz szálak
Kék: XG, amely xiloglükanázzal emészthető
Piros: KOH-val távolítható el.
Zöld: Sem xiloglükanázzal, sem KOH-val nem távolítható el.
6
Anyagok
Szubsztrátok
1-3: Gőzrobbantott fűzfa: 3 különböző
4: Nedves oxidált kukorica szár
5: Gőzrobbantott kukorica szár
6-7: Árpa szalma: 2 különböző
8-9: Zöld pántlikafű: 2 különböző
10: Búza szalma
11: Gőzrobbantott fenyő
12: Solka Floc
Tisztított enzimek
1. CBHI
2. CBHII
3. EGII
4. β-Glükozidáz (Aspergillus)
5. Xiloglükanáz (XGáz)
T. reeseiből.
7
Hidrolízis körülményei
• 10 g/l cellulóz, V=2.5 ml• pH 5 (50mM Na-acetát), T=45°C• Lezárt kémcsövek vízfürdőn termosztálva, mágnesmaggal kevertetve.• Mintavétel: 0 & 48h (három párhuzamos).• Reakió leállítása: 10 perc forralással.• Cukormérés: DNS-el redukáló cukrok (glükóz standard)
HPLC-vel monoszacharidok• Enzim adagolás:
(i) 10FPU/g Celluclastnak megfelelő mennyiségű cellulázfehérje
(ii) Relatíve alacsony -glükozidáz (100 nkat/g cellulóz), hogy a mellékreakciói (xilanáz, XGáz) minél kisebb mértékben zavarjanak
(iii) XGáz 1.0 mg fehérje/g cellulóz
9
Eredmények II.
Xiloglükanáz hatása
Fűzfa
195C
Árpa szalma200C
Zöld pántlikafű
210C 190C90
100
110
120
130
%
190C200C 200C
10
Eredmények III.
Zöld pántlikafű (200C) hidrolízis görbéi
0
2
4
6
8
10
0 20 40 60 80 100
Idő (óra)
Red
. cuk
or (m
l/ml)
Cellulázok Cellulázok+Xiloglükanáz Xiloglükanáz
Zöld pántlikafű (200C) 96 órás hidrolízis eredményei
XiloglükanázCell.+Xilogl.Cellulázok
7,828,65
0,24
0
2
4
6
8
10
Mo
no
sza
cha
rid
(m
g/m
l)
Xilóz
Glükóz
8,06
11
Konklúzió
• Xiloglükanáz enzim alkalmazása cellulázok mellett a legtöbb vizsgált lignocellulóz esetében elősegítette azok magasabb konverziójú hidrolízisét.
• Xiloglükanáz enzim egyedül kevesebb monoszacharidot szabadított fel, mint cellulázokkal együttműködve.
Elősegíthetik egymás működését bizonyos szubsztrátok esetében.