The Enzyme Lipase: Analysis of Industry Use, Producers, a Process for Preparing

The analysis and synthesis of information on the field of use, sources, mechanism of action and properties of the enzyme lipase was performed in a review. It is established that for sectors of the economy in which lipase successfully used or is planned to be used is constantly expanding. Performed patent search of lipase modern producers has found among these bacteria, actinomyces, yeast and microscopic fungi. The features of the formation process of culture media and cultivation of lipase producers profound way. Detailed description of modern technologies lipases with varying degrees of treatment D2х, D3х, D10х is presented. It is established, that for obtaining of highly purified enzyme preparations of lipases fractionation using ion exchange and gel-filtration is used the most often. The latest alternative methods of treatment are described. Modern methods of immobilization of lipases are presented. It is shown that the physical adsorption immobilization methods are used, among chemical – method of covalent binding of the enzyme with the carrier. The possibility of immobilization of enzymes on the surface of yeast cells was outlined. Methods of determining the target of the activity of lipase, which include alkalimetric titration and colorimetric method were established. Range of manufacturers of lipolytic enzymes, which are focused today outside the commonwealth of independent states was outlined.

Publication year: 
2014
Issue: 
3
УДК: 
663.15
С. 63–72., Бібліогр.: 29 назв.
References: 

1. Янышева Н.В. Выделение, иммобилизация и практическое использование липолитического комплекса Rhizopus oryzae 1403: Дис. ... канд. хим. наук: 03.02.05. — М., 2005. — 203 c.
2. Шеламова С.А. Научно-практические аспекты технологии модификации растительных масел для жировых продуктов с функциональными свойствами: Автореф. дис. … докт. техн. наук: 25.12.2012. — М., 2012. — 50 с.
3. Селекція продуцентів позаклітинної ліпази для використання в біотехнології / А.В. Борисенко, М.М. Антонюк, В.Л. Айзенберг та ін. // Наукові праці НУХТ. — 2010. — № 33. — С. 35—37.
4. Цыперович А.С. Ферменты (основы химии и технологии). — К.: Техніка, 1971. — 361 с.
5. Продукция: липазы // ВИАТ Пищевые добавки для молочной и мясной промышленности. — Режим доступа: http://viat21.ru/site/16.
6. Липаза // Медицинский центр “Наследственность”, диагностическая лаборатория. — Режим доступа: http://www.nasled.com/?id=750.
7. Маленькие помощники мельников // The company Muhlenchemie. — Режим доступа: http://www.muehlenchemie. de/downloads-expertenwissen/mc-enzyme-popperrus. pdf.
8. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов: Учеб. для студ. — М.: Элевар, 2000. — 512 с.
9. Основные аспекты использования липаз для получения биодизеля / А.В. Гарабаджиу, В.А. Галынкин, М.М. Карасев и др. // Управление научных исследований СПбГТИ (ТУ). — 2010. — № 33. — С. 63—68.
10. Использование липазы Yarrowia lipolytica W 29 для утилизации отходов масложировой промышленности / О.С. Корнеева, В.С. Капранчиков, Е.А. Мотина и др. // Успехи современного естествознания. — 2006. — № 10. — С. 75—76.
11. Рекомбинантный штамм дрожжей Yarrowia lipolytica — продуцент липазы: Пат. 2451075 РФ: МПК7 C12N9/20 / Т.В. Выборная, Т.В. Юзбашев, Т.И. Соболевская и др.; заявитель и патентообладатель Федерал. гос. унитарное предприятие “Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов”. — № 2011113670/10: Заявлено 08.04.2011: Опубл. 20.05.2012.
12. Штамм дрожжей Yarrowia lipolytica — продуцент клеточно-связанной липазы: Пат. 2475532 РФ: МПК7 C12N1/19, C12N15/55, C12R1/645 / Е.Ю. Юзбашева, Т.В. Юзбашев, Т.Л. Гордеева и др.; заявитель и патентообладатель Федерал. гос. унитарное предприятие “Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов”. — № 2012104504/10: Заявлено 09.02.2012: Опубл. 20.02.2013.
13. Разработка биокатализатора для переэтерификации пищевых жиров с использованием иммобилизованных ферментов липаз / Ю.В. Самойлова и др. // Высокие технологии в современной науке и технике. — 2013. — Секция 4. — С. 119—123.
14. V. Gunasekaran and D. Das, “Lipase fermentation: Progress and prospects”, Indian J. Biotechnol., vol. 4, pp. 437—445, 2005.
15. A. Robert, Copeland Enzymes: A practical introduction to structure, mechanism, and data analysis. Wiley-VCH, Inc., 2000, 390 p.
16. Дослідження ефективності ферментів щодо гідролітичного розщеплення жирів / П.О. Некрасов, Ю.М. Плахотна, О.П. Некрасов // Вісник нац. техн. ун-ту ХПІ. — 2011. — № 31. — С. 3—10.
17. Штамм бактерий Serratia marcescens — продуцент липазы: Пат. 2475532 РФ: МПК7 C12N9/20, C12N9/20, C12R1:43 / А.Б. Дужак, З.И. Панфилова, Р.И. Салганик; заявитель и патентообладатель Ин-т цитологии и генетики СО РАН. — № 97104288/13: Заявлено 12.03.1997: Опубл. 10.05.2000.
18. Штамм бактерий Serratia species — продуцент липазы: Пат. 2308485 РФ: МПК7 C12N9/20, C12N1/20 / О.Н. Логинов, Н.В. Паканещикова, Н.Н. Силищев и др.; заявитель и патентообладатель ЗАО НПП “Биомедхим”. — № 2006324514/10: Заявлено 13.03.2006: Опубл. 20.10.2007.
19. Способ биосинтеза липазы: Пат. 2397247 РФ: МПК7 C12N9/20, C12R1:845. / С.А. Шеламова; заявитель и патентообладатель Гос. образов. учреждение высшего проф. образования “Воронежская государственная технологическая академия”. — № 2008152363/10: Заявлено 29.12.2008: Опубл. 20.08.2010.
20. Шеламова С.А., Тырсин Ю.А. Индукция биосинтеза липаз микромицетом // Вестник ОГУ. — 2012. — № 1. — С. 172—176.
21. R.K. Saxena et al., Purification strategies for microbial lipases, J. Microbiological Methods, vol. 52, p. 18, 2002.
22. Адсорбция липазы на гидрофобном носителе / С.А. Шеламова, В. Ф. Селеменев, И. А. Крылов и др. // Биотехнология. — 2007. — № 3. — С. 52—57.
23. Порошкообразный препарат липазы, способ его получения и применения: Пат. 2447148 С1 РФ: МПК7 C12N 9/16, C12N 7/62 / Дз. Сузуки, Й. Ямаути, Т. Манабе, С. Негисе; заявитель и патентообладатель Дзе Ниссин Ойллио групп, ЛТД. — № 2009138225/10: Заявлено 27.04.2011: Опубл. 10.04.2012.
24. Способ получения иммобилизованной липазы: Пат. 2301831 С1 РФ: МПК7 C12N 11/08, C12N 9/20 / С.Ю. Зайцев, Е.В. Тульская, Т.В. Каштиго и др.; заявитель и патентообладатель Федерал. гос. образов. учреждение высшего проф. образования “Московская государственная технологическая академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина”. — № 2006111373/13: Заявлено: 10.04.2006: Опубл. 27.06.2007.
25. Способ получения иммобилизованной липазы: Пат. 2308486 С1 РФ: МПК7 C12N 11/08, C12N 9/20 / С.Ю. Зайцев, Е.В. Тульская, Т.В. Каштиго и др., заявитель и патентообладатель Федерал. гос. образов. учреждение высшего проф. образования “Московская государственная технологическая академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина”. — № 2006111374/13: Заявлено 10.04.2006: Опубл. 20.10.2007.
26. Способ получения иммобилизованной липазы: Пат. 2301830 С1 РФ: МПК7 C12N 11/08, C12N 9/20 / С.Ю. Зайцев, Е.В. Тульская, Т.В. Каштиго и др., заявитель и патентообладатель Федерал. гос. образов. учреждение высшего проф. образования “Московская государственная технологическая академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина”. — № 2006111372/13: Заявлено 10.04.2006: Опубл. 27.06.2007.
27. Способ получения иммобилизованной липазы: Пат. 2389792 С1 РФ: МПК7 C12N 11/12, C12N 9/20 / А.Д. Неклюдов, А.Н. Иванкин, О.П. Прошина, Г.Л. Олиференко; заявитель и патентообладатель Федерал. агентство по образов., Гос. образов. учреждение высшего проф. образования “Московский государственный университет леса”. — № 2008126752/13: Заявлено 02.07.2008: Опубл. 20.05.2010.
28. Иммобилизация гидролитических ферментов на анионитах / Т.А. Ковалева, О.М. Кожокина, О.П. Багно и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. — 2008. — 8, вып. 6. — С. 1035—1041.
29. Биферментная система липаза/липоксигеназа в обращенных мицеллах АОТ в октане / И.М. Павленко, О.С. Купцова, Н.Л. Клячко и др. // Биоорганическая химия. — 2002. — 28, № 1. — С. 50—55.

References [transliteration]: 

1. I͡Anysheva N.V. Vydelenie, immobilizat͡sii͡a i prakticheskoe ispol'zovanie lipoliticheskogo kompleksa Rhizopus oryzae 1403: Dis. ... kand. khim. nauk: 03.02.05. – M., 2005. – 203 s.
2. Shelamova S.A. Nauchno-prakticheskie aspekty tekhnologii modifikat͡sii rastitel'nykh masel dli͡a zhirovykh produktov s funkt͡sional'nymi svoĭstvami: Avtoref. dis. … dokt. tekhn. nauk: 25.12.2012. – M., 2012. – 50 s.
3. Selekt͡sii͡a produt͡sentiv pozaklitynnoï lipazy dli͡a vykorystanni͡a v biotekhnolohiï / A.V. Borysenko, M.M. Antoni͡uk, V.L. Aĭzenberh ta in. // Naukovi prat͡si NUKhT. – 2010. – # 33. – S. 35–37.
4. T͡Syperovich A.S. Fermenty (osnovy khimii i tekhnologii). – К.: Tekhnika, 1971. – 361 s.
5. Produkt͡sii͡a: lipazy // VIAT Pishchevye dobavki dli͡a molochnoĭ i mi͡asnoĭ promyshlennosti. – Rezhim dostupa: http://viat21.ru/site/16.
6. Lipaza // Medit͡sinskiĭ t͡sentr “Nasledstvennost'”, diagnosticheskai͡a laboratorii͡a. – Rezhim dostupa: http://www.nasled.com/?id=750.
7. Malen'kie pomoshchniki mel'nikov // The company Mühlenchemie. – Rezhim dostupa: http://www.muehlen-chemie.de/downloads-expertenwissen/mc-enzyme-pop¬per-rus.pdf.
8. Gracheva I.M., Krivova A.I͡U. Tekhnologii͡a fermentnykh preparatov: Ucheb. dli͡a stud. – M.: Ėlevar, 2000. – 512 s.
9. Osnovnye aspekty ispol'zovanii͡a lipaz dli͡a poluchenii͡a biodizeli͡a / A.V. Garabadzhiu, V.A. Galynkin, M.M. Karasev i dr. // Upravlenie nauchnykh issledovaniĭ SPbGTI (TU). – 2010. – # 33. – S. 63–68.
10. Ispol'zovanie lipazy Yarrowia lipolytica W 29 dli͡a utilizat͡sii otkhodov maslozhirovoĭ promyshlennosti / O.S. Korneeva, V.S. Kapranchikov, E.A. Motina i dr. // Uspekhi sovremennogo estestvoznanii͡a. – 2006. – # 10. – S. 75–76.
11. Rekombinantnyĭ shtamm drozhzheĭ Yarrowia lipolytica – produt͡sent lipazy: Pat. 2451075 RF: MPK7 C12N9/20 / T.V. Vybornai͡a, T.V. I͡Uzbashev, T.I. Sobolevskai͡a i dr.; zai͡avitel' i patentoobladatel' Federal. gos. unitarnoe predprii͡atie “Gosudarstvennyĭ nauchno-issledovatel'skiĭ institut genetiki i selekt͡sii promyshlennykh mikroorganizmov”. – # 2011113670/10; Zai͡avleno 08.04.2011; Opubl. 20.05.2012.
12. Shtamm drozhzheĭ Yarrowia lipolytica – produt͡sent kletochno-svi͡azannoĭ lipazy: Pat. 2475532 RF: MPK7 C12N1/19, C12N15/55, C12R1/645 / E.I͡U. I͡Uzbasheva, T.V. I͡Uzbashev, T.L. Gordeeva i dr.; zai͡avitel' i patentoobladatel' Federal. gos. unitarnoe predprii͡atie “Gosudarstvennyĭ nauchno-issledovatel'skiĭ institut genetiki i selekt͡sii promyshlennykh mikroorganizmov”. – # 2012104504/10;Zai͡avleno 09.02.2012; Opubl. 20.02.2013.
13. Razrabotka biokatalizatora dli͡a pereėterifikat͡sii pishchevykh zhirov s ispol'zovaniem immobilizovannykh fermentov lipaz / I͡U.V. Samoĭlova i dr. // Vysokie tekhnologii v sovremennoĭ nauke i tekhnike. – 2013. – Sekt͡sii͡a 4. – S. 119–123.
14. V. Gunasekaran and D. Das, “Lipase fermentation: Prog¬ress and prospects”, Indian J. Biotechnol., vol. 4, pp. 437–445, 2005.
15. A. Robert, Copeland Enzymes: A practical introduction to structure, mechanism, and data analysis. Wiley-VCH, Inc., 2000, 390 p.
16. Doslidz͡henni͡a efektyvnosti fermentiv shchodo hidrolitychnoho rozshcheplenni͡a z͡hyriv / P.O. Nekrasov, I͡u.M. Plakhotna, O.P. Nekrasov // Visnyk nat͡s. tekhn. un-tu KhPI. – 2011. – # 31. – S. 3–10.
17. Shtamm bakteriĭ Serratia marcescens – produt͡sent lipazy: Pat. 2475532 RF: MPK7 C12N9/20, C12N9/20, C12R1:43 / A.B. Duzhak, Z.I. Panfilova, R.I. Salganik; zai͡avitel' i patentoobladatel' In-t t͡sitologii i genetiki SO RAN. – # 97104288/13; Zai͡avleno 12.03.1997; Opubl. 10.05.2000.
18. Shtamm bakteriĭ Serratia species – produt͡sent lipazy: Pat. 2308485 RF: MPK7 C12N9/20, C12N1/20 / O.N. Loginov, N.V. Pakaneshchikova, N.N. Silishchev i dr.; zai͡avitel' i patentoobladatel' ZAO NPP “Biomedkhim”. – # 2006324514/10; Zai͡avleno 13.03.2006; Opubl. 20.10.2007.
19. Sposob biosinteza lipazy: Pat. 2397247 RF: MPK7 C12N9/20, C12R1:845. / S.A. Shelamova; zai͡avitel' i patentoobladatel' Gos. obrazov. uchrezhdenie vysshego prof. obrazovanii͡a “Voronezhskai͡a gosudarstvennai͡a tekhnologicheskai͡a akademii͡a”. – # 2008152363/10; Zai͡avleno 29.12.2008; Opubl. 20.08.2010.
20. Shelamova S.A., Tyrsin I͡U.A. Indukt͡sii͡a biosinteza lipaz mikromit͡setom // Vestnik OGU. – 2012. – № 1. – S. 172–176.
21. R.K. Saxena et al., Purification strategies for microbial lipases, J. Microbiological Methods, vol. 52, p. 18, 2002.
22. Adsorbt͡sii͡a lipazy na gidrofobnom nositele / S.A. Shelamova, V. F. Selemenev, I. A. Krylov i dr. // Biotekhnologii͡a. – 2007. – # 3. – S. 52–57.
23. Poroshkoobraznyĭ preparat lipazy, sposob ego poluchenii͡a i primenenii͡a: Pat. 2447148 S1 RF: MPK7 C12N 9/16, C12N 7/62 / Dz. Suzuki, Ĭ. I͡Amauti, T. Manabe, S. Negise; zai͡avitel' i patentoobladatel' Dze Nissin Oĭllio grupp, LTD. – # 2009138225/10; Zai͡avleno 27.04.2011; Opubl. 10.04.2012.
24. Sposob poluchenii͡a immobilizovannoĭ lipazy: Pat. 2301831 S1 RF: MPK7 C12N 11/08, C12N 9/20 / S.I͡U. Zaĭt͡sev, E.V. Tul'skai͡a, T.V. Kashtigo i dr.; zai͡avitel' i patentoobladatel' Federal. gos. obrazov. uchrezhdenie vysshego prof. obrazovanii͡a “Moskovskai͡a gosudarstvennai͡a tekhnologicheskai͡a akademii͡a veterinarnoĭ medit͡siny i biotekhnologii im. K.I. Skri͡abina”. – # 2006111373/13; Zai͡avleno 10.04.2006; Opubl. 27.06.2007.
25. Sposob poluchenii͡a immobilizovannoĭ lipazy: Pat. 2308486 S1 RF: MPK7 C12N 11/08, C12N 9/20 / S.I͡U. Zaĭt͡sev, E.V. Tul'skai͡a, T.V. Kashtigo i dr., zai͡avitel' i patentoobladatel' Federal. gos. obrazov. uch-rezhdenie vysshego prof. obrazovanii͡a “Moskovskai͡a gosudarstvennai͡a tekhnologicheskai͡a akademii͡a veterinarnoĭ medit͡siny i biotekhnologii im. K.I. Skri͡abina”. – # 2006111374/13; Zai͡avleno 10.04.2006; Opubl. 20.10.2007.
26. Sposob poluchenii͡a immobilizovannoĭ lipazy: Pat. 2301830 S1 RF: MPK7 C12N 11/08, C12N 9/20 / S.I͡U. Zaĭt͡sev, E.V. Tul'skai͡a, T.V. Kashtigo i dr., zai͡avitel' i patentoobladatel' Federal. gos. obrazov. uchrezhdenie vysshego prof. obrazovanii͡a “Moskovskai͡a gosudarstvennai͡a tekhnologicheskai͡a akademii͡a veterinarnoĭ medit͡siny i biotekhnologii im. K.I. Skri͡abina”. – # 2006111372/13; Zai͡avleno 10.04.2006; Opubl. 27.06.2007.
27. Sposob poluchenii͡a immobilizovannoĭ lipazy: Pat. 2389792 S1 RF: MPK7 C12N 11/12, C12N 9/20 / A.D. Nekli͡udov, A.N. Ivankin, O.P. Proshina, G.L. Oliferenko; zai͡avitel' i patentoobladatel' Federal. agent-stvo po obrazov., Gos. obrazov. uchrezhdenie vysshego prof. obrazovanii͡a “Moskovskiĭ gosudarstvennyĭ uni-versitet lesa”. – # 2008126752/13; Zai͡avleno 02.07.2008; Opubl. 20.05.2010.
28. Immobilizat͡sii͡a gidroliticheskikh fermentov na anionitakh / T.A. Kovaleva, O.M. Kozhokina, O.P. Bagno i dr. // Sorbt͡sionnye i khromatograficheskie prot͡sessy. – 2008. – 8, vyp. 6. – S. 1035–1041.
29. Bifermentnai͡a sistema lipaza/lipoksigenaza v obrashchennykh mit͡sellakh AOT v oktane / I.M. Pavlenko, O.S. Kupt͡sova, N.L. Kli͡achko i dr. // Bioorganicheskai͡a khimii͡a. – 2002. – 28, # 1. – S. 50–55.

AttachmentSize
2014-3-10.pdf303.65 KB