Журнал термодинамики и катализа
Открытый доступ

Абстрактный

Исследования термостабильности глюкозоизомеразы Streptomyces roseiscleroticus

Оквуэну Проспер Чиниелум, Опараджи Эмека Генри, Оносакпономе Ируогене

Целью данного исследования было изучение кинетических и термодинамических свойств 
глюкозоизомеразы Streptomyces roseiscleroticus, а также изучение влияния концентрации нескольких двухвалентных ионов металлов (Mg2+, Mn2+, Co2+, Cu2+, Ca2+ и Zn2+) 
на активность глюкозоизомеразы. Глюкозоизомераза была получена из Streptomyces roseiscleroticus 
с использованием системы глубинной ферментации. Сырая глюкозоизомераза была очищена в 6,55 раза с удельной активностью 
696 ед./мг белка и процентным выходом 2,17 после осаждения сульфатом аммония (80% насыщения), диализа, 
ионообменной хроматографии (DEAE-целлюлоза) и гель-фильтрации (Sephadex-G100). Очищенная глюкозоизомераза 
имела оптимальные pH и температуру 7,5 и 60°C соответственно. Простая реакция первого порядка, которая предполагает 
двухфазную кривую термоинактивации, была использована для изучения кинетических и термодинамических свойств фермента. 
Была получена энергия активации денатурации (Ea), 19,845 кДж/моль, с Z-значением 0,0073. Термодинамические 
параметры показали, что энтальпия активации денатурации (∆H) была 17,243, 17,160, 17,077, 16,993 и 
16,911 кДж/моль при 303°K, 323°K, 333°K, 343°K и 353°K соответственно. Значения свободной энергии Гиббса были больше 
нуля (∆G>0) при всех исследуемых температурах, в то время как энтропия инактивации была меньше нуля (ΔS<0) при 
всех исследуемых температурах. Исследования влияния двухвалентных ионов металлов на активность глюкозоизомеразы показали 
, что Mg2+, Mn2+, Co2+ и Cu2+ усиливают активность глюкозоизомеразы при увеличении концентрации, в то время как Ca2+ и 
Zn2+ снижают активность глюкозоизомеразы, причем Ca2+ проявляет наибольшее ингибирование при всех концентрациях. Эти 
результаты показывают, что глюкозоизомераза Streptomyces roseiscleroticus является стабильным ферментом и может быть полезна для 
промышленных целей и применений, особенно для производства сахарного сиропа и ферментации биоэтанола.