331

Мақолада турли манбалар липазасини олтин, кумуш, рух оксиди ва магнетитнинг наноўлчамли зарраларида иммобилизацияси хусусиятлари, афзалликлари ва камчиликлари тадқиқ этилган. Иммобилизацияланган липазанинг структур хусусиятларга, физик-кимёвий хоссаларга, термик барқарорликка ва ўлчамларнинг бир текис эмаслигига кўра нисбий ферментатив фаоллиги бўйича илмий манбалар таҳлил қилинган. Иммобилизация жараёни хусусиятлари таҳлил қинган ва баҳоланган. Липаза иммобилизациясининг турли ташувчилардаги  хусусиятлари, афзалликлари ва камчиликлари муҳокама қилинган.

 

  • Web Address
  • DOI
  • Date of creation in the UzSCI system 14-12-2019
  • Read count 317
  • Date of publication 09-09-2019
  • Main LanguageO'zbek
  • Pages77-83
Ўзбек

Мақолада турли манбалар липазасини олтин, кумуш, рух оксиди ва магнетитнинг наноўлчамли зарраларида иммобилизацияси хусусиятлари, афзалликлари ва камчиликлари тадқиқ этилган. Иммобилизацияланган липазанинг структур хусусиятларга, физик-кимёвий хоссаларга, термик барқарорликка ва ўлчамларнинг бир текис эмаслигига кўра нисбий ферментатив фаоллиги бўйича илмий манбалар таҳлил қилинган. Иммобилизация жараёни хусусиятлари таҳлил қинган ва баҳоланган. Липаза иммобилизациясининг турли ташувчилардаги  хусусиятлари, афзалликлари ва камчиликлари муҳокама қилинган.

 

Русский

В статье рассмотрены особенности, достоинства и недостатки иммобилизации липазы из различных источников на наноразмерные частицы таких металлов, как золота, серебра, оксида цинка и магнетита. Проведен анализ литературы по структурным особенностям, физико-химическим свойствам, термостабильности, неравномерности размеров, относительной ферментативной активности иммобилизованной липазы. Рассмотрены и оценены методологические детали процессов иммобилизации. Обсуждены особенности, преимущества и недостатки иммобилизации липазы на различных носителях.

 

Ключевые слова: липазы, иммобилизация, биохимический анализ, ферментативная активность, наночастицы металлов и оксидов,

В статье рассмотрены особенности, достоинства и недостатки иммобилизации липазы из различных источников на наноразмерные частицы таких металлов, как золота, серебра, оксида цинка и магнетита. Проведен анализ литературы по структурным особенностям, физико-химическим свойствам, термостабильности, неравномерности размеров, относительной ферментативной активности иммобилизованной липазы. Рассмотрены и оценены методологические детали процессов иммобилизации. Обсуждены особенности, преимущества и недостатки иммобилизации липазы на различных носителях.

 

 

English

Design of functional materials based on enzymes is one of the actively developing biotechnological areas. The methods of enzyme immobilization (including lipases) are thoroughly studied to develop biocomposites with a high level of their activity and termostability.

The topic of this review article is detailed consideration of the features, advantages and disadvantages of the lipase (from various sources) immobilization to nanosized carriers, such as metal particles and their oxides.

            Lipases are common hydrolytic enzymes. They catalyze the hydrolysis of triacylglycerols (included in any fats, oils, etc.) to monoacylglycerols, glycerol, and fatty acids. Lipases are isolated from various sources: bacteria, fungi, plants, animals. As a rule, lipases of animal origin for biotechnological use are isolated from the pancreas in adults, and lingual lipase of young individuals is used for food industry.

On the basis of the analyzed literature it can be concluded that the immobilization of lipases on various nanosized carriers is a promising area in the development of bionanocomposites with sufficient activity and stability. However, the inhibitory effect of immobilization on the enzyme activity of lipolytic preparations is often described by researchers using different methods (like adsorption and covalent immobilization). The key advantages of lipase immobilization are the ability to prolong the action of the enzyme, increase its thermal stability and resistance to denaturing factors.

The analysis of the scientific literature on the structural peculiarities, physical and chemical properties, thermal stability, dimentional irregularities, relative enzymatic activity of immobilized lipase from various sources has been carried out. These findings will open the possibility for broad and multifunctional  characteristics of various carriers such as gold, silver, zinc oxide and magnetite nanosized particles for immobilization of lipase. The methodological detailes of the immobilization processes  have been given and evaluated. The article also deals with the features, advantages and disadvantages of lipase immobilization onto various carriers such as gold, silver, zinc oxide and magnetite nanosized particles.

Lipase immobilization is not only economically advantageous, but it is also simplifies the control of the manufacturing process and allows the reuse of both carrier and enzyme preparation. Immobilization of lipases can help in solving such problems as the synthesis of new biomaterials, utilization of oil processing products, delivery of various biomolecules and their controlled yield in a given organ, design of new bionanocomposites, and others.

№ Name of reference
1 1. Андрусишина И.Н., Голуб И.А., Дидикин Г.Г., Литвин С.Е., Громова Т.Ю., Горчев В.Ф., Мовчан В.А. Структура, свойства и токсичность наночастиц оксидов серебра и меди // Бiотехнологiя. – 2011. – T.4. – № 6. – С. 51 – 59. 2. Беленова А.С. Исследование закономерностей гидролиза триглицеридов свободной и иммобилизованной липазой // Диссертация на соиск. ... канд. биол. наук. – Воронеж, 2011. – 162 с. 3. Березин И.В., Клячко Н.Л., Левашов А.В., Мартинек К. Иммобилизованные ферменты. – Москва: Высшая школа, 1987. – 159 с. 4. Зайцев С.Ю., Еремеев Н.Л. Перспективные биотехнологические применения липолитических нанопрепаратов // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. – 2015. – № 9. – С. 50 – 59. 5. Зиганшин А.У., Зиганшина Л.Е. Наночастицы: фармакологические надежды и токсикологические проблемы // Казанский медицинский журнал. – 2008. – № 1. – С. 1 – 7. 6. Надточенко В.А., Радциг М.А., Хмель И.А. Антимикробное действие наночастиц металлов и полупроводников // Российские нанотехнологии. – 2010. – Т. 5. – № 5-6. – С. 37 – 46. 7. Приворотская Е.А. Получение стабилизированных форм гидролитических ферментов технического и фармацевтического назначения // Дисс. на соиск. ... канд. хим. наук. Москва, 2017. – 171 с. 8. Соловьева Д.О., Зайцев С.Ю., Рыжкина И.С., Муртазина Л.И. Комплексы полистиролсульфонат-липаза из поджелудочной железы свиньи: строение и свойства // Ученые записки КГАВМ им. Н.Э. Баумана, – 2011. – № 4. – С.193 – 196. 9. Храмцов П.В., Бочкова М.С., Тимганова В.П., Кропанева М.Д., Заморина С.А., Раев М.Б. Новый метод функционализации магнитных наночастиц, инкапсулированных углеродом // Вестник ПГУ. Биология. –2017. – № 4. – С.450 – 456. 10. Agnihotri, S. etc. Size-controlled silver nanoparticles synthesized over the range 5–100 nm using the same protocol and their antibacterial efficacy // Royal Society of Chemistry Advances. 2014. Vol 4. p. 3974. 11. Bagi K., Simon L.M., Szajani B. Immobilization and characterization of porcine pancreas lipase // Enzyme and Microbial Technology, 1997. 20 (7). pp. 531 – 535. 12. M.A.B. Basyaruddin etc. Application of advanced materials as support for immobilization of lipase from Candida rugosa // Biocatalysis and biotransformation, 2005. Vol. 23, Issue 3-4. pp. 233-239. 13. Brennan J.L. Hatzakis N. S., Tshikhudo R. T., Razumas V., Patkar S., Vind J., Svendsen A., Nolte R. J. M., Rowan A. E. Brust M. Bionanoconjugation via Click Chemistry:  The Creation of Functional Hybrids of Lipases and Gold Nanoparticles // Bioconjugate Chemistry, 2006, 17(6), pp. 1373–1375. 14. Dumri K., etc. Immobilization of Lipase on Silver Nanoparticles via Adhesive Polydopamine for Biodiesel Production // Hindawi Publishing Corporation, Enzyme Research, 2014. 15. Vrutika Patel, Chandani Shah, Milind Deshpande, Datta Madamwar. Zinc Oxide Nanoparticles Supported Lipase Immobilization for Biotransformation in Organic Solvents: A Facile Synthesis of Geranyl Acetate, Effect of Operative Variables and Kinetic Study // Applied Biochemistry and Biotechnology, 2016. 178(8), pp.1630-1651. 16. Petkova G., etc. Gold and silver nanoparticles for biomolecule immobilization and enzymatic catalysis // Nanoscale Research Letters. 2012, 7(1), p. 287. 17. Qi H., Du Y., Hu G., Zhang L. Poly(carboxybetaine methacrylate)-functionalized magnetic composite particles: A biofriendly support for lipase immobilization // International Journal of Biological Macromolecules, 2018, pp. 2660-2666. 18. Wang J., Meng G., Tao K., Feng M., Zhao X., Li Z., Xu H., Xia D., Lu J. R. Immobilization of Lipases on Alkyl Silane Modified Magnetic Nanoparticles: Effect of Alkyl Chain Length on Enzyme Activity // PLoS One, 2012, 7(8), p.43478. 19. Yongqin Lv., Zhixing L., Tianwei T., Frantisek S. Preparation of reusable bioreactors using reversible immobilization of enzyme on monolithic porous polymer support with attached gold nanoparticles // Biotechnology and bioengineering, 2014, Vol. 111 (1), pp. 50 – 58. 20. Nanotechnologies. Terminology and definitions for nano-objects // Nanoparticle, nanofibre and nanoplate, ISO/TS, 2008, 27687. 21. Каштиго Т. В. Изменение активности липазы из поджелудочной железы свиней и липазы из бактерии Pseudomonas fluorescens в комплексе с полиэлектролитами. Диссертация на соиск. ... канд. биол. наук. Москва, 2004. – 112 c.
Waiting