Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ

2499-9962

54295

МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY

МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF FREE AND IMMOBILIZED ON THE CHITOSANE MATRIX FICIN AND PAPAIN

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФИЦИНА И ПАПАИНА, СВОБОДНЫХ И ИММОБИЛИЗОВАННЫХ НА МАТРИЦЕ ХИТОЗАНА

Королева

В А

Koroleva

V A

koroleva_victoria@bk.ru

Холявка

М Г

Holyavka

M G

Панкова

С. М.

Pankova

S. M.

Ольшанникова

С С

Olshannikova

S S

Ермолаева

В В

Ermolaeva

V V

Сакибаев

Ф А

Sakibaev

F A

Шеломенцева

Т Н

Shelometseva

T N

Артюхов

В Г

Artukhov

V G

Воронежский государственный университет ru Voronezh State University ru

Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко Воронеж Россия N.N. Burdenko Voronezh State Medical University Voronezh Russian Federation

Воронежский государственный университет ru Voronezh State University ru

25 06 2018

3 2 367 372 20 06 2018 20 06 2018

https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54295/view

Исследованы физико-химические и кинетические свойства цистеиновых протеиназ - фицина и папаина. Выявлено, что фицин высоко активен в диапазоне температур от 37 до 60 °С. При 70 °С свободный фицин полностью инактивирован, сорбированный на хитозане энзим сохраняет порядка 50 % активности. Диапазон рабочих температур растворимого и иммобилизованного папаина находится между 50 и 70 °С. При 80 °С нативный фермент больше подвержен термической инактивации, чем энзим, сорбированный на хитозане. Показано, что иммобилизация фицина и папаина на матрицах хитозана способствует расширению их оптимума рН в щелочную область. Максимальная скорость ферментативной реакции нативных и иммобилизованных цистеиновых протеаз наблюдается при концентрации субстрата, равной 0,04 мМ. Сорбция биокатализаторов привела к снижению скорости ферментативного катализа, а также к изменению степени сродства энзимов к субстрату.

The physical, chemical and kinetic properties of cysteine proteinases - ficin and papain were studied. It was found that ficin is high active in the temperature range from 37 to 60 °C. The free ficin is completely inactivated at 70 °C, the enzyme sorbed on the chitosan retains about 50 % of the activity. The operating temperature range of soluble and immobilized papain is between 50 and 70 °C. The native enzyme is more incur to thermal inactivation than the enzyme sorbed on chitosan at 80 °C. It is shown that the immobilization of ficin and papain on chitosan matrices promotes the expansion of their pH optimum to the alkaline region. The maximum rate of enzymatic reaction of native and immobilized cysteine proteases is observed at a substrate concentration of 0,04 mM. Sorption of biocatalysts led to a decrease in the rate of enzymatic catalysis, as well as to a change in the degree of affinity of the enzymes to the substrate.

фицин папаин иммобилизация физико-химические свойства ферментов хитозан

ficin papain immobilization physical and chemical properties of enzymes chitosan

Devaraj K.B., Kumar P.R., Prakash V. Purification, characterization, and solvent-induced thermal stabilization of ficin from Ficus carica. J. Agric. Food Chem., 2008, vol. 56, pp. 11417-11423.

Mohr T., Desser L. Plant proteolytic enzyme papain abrogates angiogenic activation of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) in vitro. BMC Complementary and Alternative Medicine, 2013, vol. 13, pp. 231-239.

Nor M.Z.M., Ramchandran L., Duke M., Vasiljevic T. Characteristic properties of crude pineapple waste extract for bromelain purification by membrane processing. J Food Sci Technol., 2015. vol. 52, pp. 7103-7112.

Холявка М.Г., Беленова А.С., Макарова Е.Л., Ковалева Т.А., Артюхов В.Г. Иммобилизация гидролаз как один из путей регулирования и стабилизации их активности. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2013, № 7, c. 29-36. [Holyavka M.G., Belenova А.S., Makarova Е.L., Kovaleva Т.А., Artyukhov V.G. Voprosy biologicheskoj, medicinskoj i farmacevticheskoj himii, 2013, no. 7, pp. 29-36. (In Russ.)]

Holyavka M.G., Belenova A.S., Makarova E.L., Kovaleva T.A., Artyuhov V.G. Immobilizaciya gidrolaz kak odin iz putey regulirovaniya i stabilizacii ih aktivnosti. Voprosy biologicheskoy, medicinskoy i farmacevticheskoy himii, 2013, № 7, c. 29-36. [Holyavka M.G., Belenova A.S., Makarova E.L., Kovaleva T.A., Artyukhov V.G. Voprosy biologicheskoj, medicinskoj i farmacevticheskoj himii, 2013, no. 7, pp. 29-36. (In Russ.)]

Королева В.А., Холявка М.Г., Сазыкина С.М., Ольшанникова С.С., Артюхов В.Г. Исследование сорбционной емкости кислоторастворимых хитозанов по отношению к бычьему сывороточному альбумину. Вестник ВГУ. Серия «Химия. Биология. Фармация», 2015, № 4, с. 85-89. [Koroleva V.A., Holyavka M.G., Sazykina S.M, Olshannikova S.S., Artyukhov V.G. Study of the sorption capacity of acid-soluble chitosans toward bovine serum albumin. Vestnik VGU. Seriya «Himiya. Biologiya. Farmaciya», 2015, no. 4, pp. 85-89. (In Russ.)]

Koroleva V.A., Holyavka M.G., Sazykina S.M., Ol'shannikova S.S., Artyuhov V.G. Issledovanie sorbcionnoy emkosti kislotorastvorimyh hitozanov po otnosheniyu k bych'emu syvorotochnomu al'buminu. Vestnik VGU. Seriya «Himiya. Biologiya. Farmaciya», 2015, № 4, s. 85-89. [Koroleva V.A., Holyavka M.G., Sazykina S.M, Olshannikova S.S., Artyukhov V.G. Study of the sorption capacity of acid-soluble chitosans toward bovine serum albumin. Vestnik VGU. Seriya «Himiya. Biologiya. Farmaciya», 2015, no. 4, pp. 85-89. (In Russ.)]

Homaei A.A., Sajedi R.H., Sariri R., Seyfzadeh S., Stevanato R. Cysteine enhances activity and stability of immobilized papain. Amino Acids, 2010, vol. 38, pp. 937-942.