Фермент липаза: анализ отраслей использования, продуцентов, способов получения

В обзоре проведены анализ и обобщение информации относительно отраслей использования, источников получения, механизма действия и свойств фермента липазы. Установлено, что перечень отраслей народного хозяйства, в которых липазы успешно используются или планируются к использованию, постоянно расширяется. Проведенный патентный поиск современных продуцентов липаз обнаружил среди них бактерии, актиномицеты, дрожжи и микроскопические грибы. Раскрыты особенности формирования питательных сред и процесса культивирования продуцентов липаз глубинным способом. Приведено подробное описание современных технологий получения липаз разной степени очистки – Г2х, Г3х, Г10х. Установлено, что для получения высокоочищенных ферментных препаратов липаз чаще используют фракционирование с помощью ионного обмена и гель-фильтрацию. Описаны альтернативные новейшие методики очищения. Представлены современные методы иммобилизации липаз. Показано, что среди физических методов используют адсорбционную иммобилизацию, а среди химических – способ ковалентного связывания фермента с носителем. Определена возможность иммобилизации ферментов на поверхности клеток дрожжей. Установлены способы определения целевой активности липаз, к которым относятся метод алкалиметрического титрования и колориметрический метод. Очерчен круг производителей липолитических ферментных препаратов, которые сосредоточены на сегодня за пределами содружества независимых государств.

Год издания: 
2014
Номер: 
3
УДК: 
663.15
С. 63–72., Бібліогр.: 29 назв.
Литература: 

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.

Транслитерированый список литературы: 

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.

Полнотекстовый документSize
2014-3-10.pdf303.65 KB