15. Izomerizálás. Kinetikus reszolválás és aszimetrikus szintézis. Aminosavak reszolválása, kirotechnológia

Question 1

Izomerizálás

Answer 1

• • izomerázok: CE.5 csoport

- -> pl.: glükóz-fruktóz átalakulás

Question 2

Glükóz-fruktóz átalakulás

Answer 2

D-glükóz (aldohexóz) –> D-fruktóz (ketohexóz)

iparban jelentős, mert a fruktóz édesebb és lassabban szívódik fel (glikémiás index alacsonyabb) –> egészségesebb

egyéb enzimek:
glükóz-izomeráz
glükóz-P-izomeráz
D-xilóz-izomeráz

Question 3

glükóz-izomeráz

Answer 3

• -> heterofermentatív tejsavbaktérium termeli

- -> nem használják az iparban, mert a T optimuma alacsony

Question 4

glükóz-P-izomeráz bacik és jellemző

Answer 4

Escherichia intermedia, Aerobacter aerogenes, A. cloaceae

DE: arzenát és foszforilezett glükózt igényelnek –> iparilag nem használják

Question 5

D-xilóz-izomeráz bacik és jellemző

Answer 5

Bacillus coagulans, Streptomyces, Arthrobacter

iparban ez a legjellemzőbb

előnye:

1. alacsony pH optimum (nincs mellékreakció - pszikóz képződne magas pHn)
2. nagy T-optimum (reaktor kevésbé szennyeződik be)
3. nagy fajlagos aktivitás (már kis fehérje tartalom is nagy katalítikus aktivitást okoz)

Question 6

Ipari termelés

Answer 6

glükóz-izomeráz:
nehéz kinyerni a sejtből, így a sejttörmeléket használják, vagy a teljes sejtet rögzítik keresztkötéssel
porlasztva/fagyasztva szárítják
–> enzim por/pelyhek, extrudált enzim rudacskák

1. szakaszos, fix ágyas töltöttoszlop-reaktorban használják
2. működéséhez szükséges: Co2+ és Mg2+
3. Ca2+ elpusztítja –> ioncserével Ca2+ mentesítik
4. Szabadegyháza, kukorica üzem –> mai Hungrana, bioetanol, cukorgyártás

Question 7

Reszolválás

Answer 7

1. Egy kívánt optikai izomer előállítása
   - -> nem egy homogén EC csoport enzimei vesznek részt, különböző csop.tokból
2. módjai: kinetikus reszolválás, aszimmetrikus szintézis

Question 8

Kinetikus reszolválás

Answer 8

racém elegy enzimes átalakítása a kívánt enantiomerré úgy, hogy az egyik enantiomer átalakul, a másik változatlan marad

pl.:
(R,S)acetil átalakulás lipáz segítségével (R)acetillé és (S)alkohollá

a nem kívánt terméket (ami nem alakult át) racemizálással visszavezetik, vagy lúgos hidrolízis + acilezéssel
–> 100%-os átalakítás érhető el

Question 9

aszimmetrikus szintézis

Answer 9

Prokirális (egy lépéssel királissá alakítható) vegyületből indulunk ki, enzimesen 100%-ban átalakítható

prokirális keton –> (alkohol-dehidrogenáz, NADH –> NAD+) alkohol

Question 10

Aminosavak reszolválási fajtái

Answer 10

enzimes reszolválás:

1. aszimmetrikus szintézis
2. aszimmetrikus hidrolízis

Question 11

1. aszimmetrikus szintézis

Answer 11

aminosavak:
Lys, Ile, Met, Phe, Trp, Val (limp tv) –> ipari előállításánál

1. racém aminosav acil-származékából indulunk ki
2. D,L-acil-aminosav + anilin –> (papain) L-acil-aminosav-anilid + D-acil-aminosav

A. L-acil-aminosav-anilid savas hidrolízissel L-aminosavvá alakítható (100% konverzió)

B. D-acil-aminosav –> lúgos hidrolízis: D,L-aminosav

Question 12

2. aszimmetrikus hidrolízis

Answer 12

kinetikus reszolválás

racém aminosav acil-származékából indulunk ki itt is

D,L-acetil-aminosav –> (amino-aciláz enzimmel hidrolizálás) L-aminosav + D-acetil-aminosav (ezt az enzim nem tudja megtámadni)

(acil származékok közül leggyakrabban acetilszármazékokat alkalmaznak)

a két terméket ioncserés kromatográfiával vagy szerves osz.-es extrakcióval el tudjuk választani egymástól

L-aminosavakat kristályosítjuk a végén

Question 13

aszimmetrikus hidrolízis, használt baktériumok

Answer 13

Aspergillus, Penicillium

Question 14

kirotechnológia

Answer 14

királis vegyületek elválasztása