بررسی مکانیسم اثر اسمولیت های ترهالوز و سوربیتول بر روی فعالیت و ساختارآنزیم لیپاز سودوموناس سپاسیا

لیپاز ها خانواده ای از آنزیم های هیدرولاز می باشند، که عمل هیدرولیز تری گلیسریدها به دی-گلیسریدها، مونوگلیسرید ها و گلیسرول را کاتالیز می کنند. این آنزیم ها در بسیاری از صنایع تولید مواد غذایی، چرمسازی، تولید مواد شوینده، تولید مواد شیمیایی، تصفیه فاضلاب، پزشکی و داروسازی کاربرد دارند. دسته ای از آنزیم های لیپاز که از موجودات میکروسکپی استخراج می-شوند، لیپاز های میکروبی نام دارند. آنزیم لیپاز سودوموناس سپاسیا یک نوع از این لیپاز ها می-باشد، که از باکتری سودوموناس سپاسیا استخراج می شود. این آنزیم بدلیل قدرت انتخاب گری فضایی بالا و پایداری زیاد در برابر استرس های محیطی در صنعت تولید انواع خاص از اشکال فضایی مواد زیستی و شیمیایی کاربرد دارد. امروزه افزایش پایداری آنزیم بدون کاهش در فعالیت آن، هدف اصلی صنایع تولید کننده و کاربردی این آنزیم می باشد. در این تحقیق با استفاده از روش استفاده از افزودنی های پایدارکننده (سوربیتول و ترهالوز)، اثر این افزودنی ها در فعالیت و پایداری ساختاری آنزیم با استفاده از تکنیک های طیف سنجی فرابنفش-نور مرئی، فلورسانس و دورنگ نمایی دورانی بررسی شده است. نتایج این آزمایشات نشان داد که فعالیت سینتیکی آنزیم در حضور هر دو اسمولیت افزایش می یابد و این در حالی است که بر اساس نتایج حاصل از آزمایش دورنگ نمایی دورانی این دو اسمولیت ساختار دوم آنزیم را دستخوش تغییرات فاحشی نمی کنند. در حضور ترهالوزساختاردوم آنزیم به میزان اندکی فشرده تر شده است و شدت فلورسانس آنزیم نیز افزایش یافته است. در حضور سوربیتول نیز به میزان اندکی ساختارآنزیم باز شده و این در حالی است که شدت فلورسانس ذاتی آنزیم در حضور این اسمولیت افزایش یافته است. برای بررسی دقیق تر مکانیسم اثر این دو اسمولیت برروی ساختارآنزیم و حلال مجاور آن را، برای اولین بار در این تحقیق تغییرات ضریب دی الکتریک حلال با کمک تکنیک رزونانس پلاسمون های سطحی نانو ذرات طلا مورد مطالعه قرار گرفته است. این نتایج نشان داد که ظاهراً در مکانیسم اثر این دو نوع اسمولیت ها تفاوت هایی دیده می شود. ترهالوز بدون تغییر محسوسی در ضریب دی الکتریک حلال مجاور پروتئین بر طبق مکانیسم دور شدن ترجیحی با دور شدن از سطح آنزیم سبب افزایش کشش سطحی آب اطراف سطح آن شده و از این طریق سبب افزایش پایداری آنزیم می شود، در حالی که سوربیتول با کاهش ضریب دی الکتریک و برقراری پیوندهای هیدروژنی با سطح پروتئین باعث شده که در مکان هایی از سطح، ساختار آنزیم به میزان اندکی باز شود و شایدهمین امر سبب افزایش انعطاف پذیری آنزیم و در نتیجه افزایش فعالیت آن در حضور این اسمولیت می شود.