Glucozoxidaza

1. Glucozoxidaza.Generalităţi

Glucozoxidaza se cunoaşte încă din anul 1904 când s-a demonstrat posibilitatea oxidării glucozei cu un extract de Aspergillus niger. Incă din 1957 se ştie că glucozoxidaza are efecte benefice în maturizarea făinii şi în îmbunătăţirea calităţii produselor de panificaţie.

Abia in 1957, Scott intocmeşte o lucrare de sinteză în legătură cu proprietăţile de bază ale enzimei.Glucozoxidaza este produsă de diferite microorganisme, in special fungi, la cre proprietăţile enzimei variază în funcţie de specia producătoare.

Glucozoxidaza este o flavoenzimă care conţine doi moli de flavinadenindinucleotid (FAD) ca grupare prostetică/mol enzimă, utilizând flavinele şi oxigenul molecular ca acceptor de hidrogen şi un mol de proteină.

Se obţine din Aspergillus niger (SUA), Penicillium amagasakiense (Japonia), Penicillium vitale (Rusia) (Banu si altii, 1987).Glucozoxidaza din

Aspergillus este considerată enzimă implicată în mecanismul metabolismului energetic.

2. Oxidarea enzimatică a glucozei

Glucozoxidaza este o enzimă înalt specifică, ce oxidează cu viteză mare

forma β-D a glucozei. Oxidarea glucozei are loc cu formare de D-glucono-1,5-lactonă şi apă oxigenată.

În preparatele brute şi în cele puţin purificate, glucozoxidaza este însoţită de catalază care descompune apa oxigenată în apă şi oxigen, care participă din nou în reacţie.

Specificitatea glucozoxidazei este foarte mare, forma β a glucozei fiind oxidată de 160 de ori mai rapid decât forma α .

Glucozoxidaza este enzima care catalizează reacţia de oxidare a glucozei la acid gluconic. Oxidarea glucozei la acid guconic se poate face practic prin utilizarea de preparate de glucozoxidază imobilizată sau de gucozoxidază şi catalază co-imobilizate.

Reactia de oxidare a glucozei

glucozoxidaza

3. Extracţia şi izolarea glucozoxidazei din Aspergillus niger

Microorganismele bune producătoare de glucozoxidază sunt considerate

fungii din genul Aspergillus. Aceste microorganisme pot fi cultivate in condiţii de laborator şi de pilot industrial(sau în fermentatoare de diferite tipuri), cu odezvoltare rapidă pe medii lichide.

Glucozoxidaza este o enzimă intracelulară, astfel încât după biosinteză cu tulpini de Aspergillus niger se impune necesitatea searării biomasei cu activitate glucozoxidazică din mediul de fermentaţie.

Separarea biomasei fungice se poate face prin filtrare sub vacuum,pe strat de perlită(adjuvant de filtrare). Miceliul se spală de pe filtru cu două volume apă distilată raportată la volumul de mediu filtrat.

Miceliul separat din lichidul de cultură prin filtrare şi spălat cu apă distilată este supus operaţiei de spargere a pereţilor celulari in vederea eliberării enzimei. Pentru spargerea pereţilor celulari, miceliul umed se prelucrează prin mojarare cu nisip de cuarţ în raport 1: 3 timp de 30 min.

Extacţia enzimei se realizează în apă distilată, timp de 24 de ore, la 4o C, cu agitare intermitentă. Extractele enzimatice brute se utilizează apoi pentru obţinerea de preparate purificate.