Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Eine Abwehr-assoziierte Peroxidase aus Zitronen mit der Fähigkeit, Farbstoffe zu entfärben und Resistenz gegen Hitze, Schwermetalle und organische Lösungsmittel zu bieten

Veda P Pandey, Prakash K Bhagat, Ramgopal Prajapati, Nivedita Jaiswal, Swati Singh, Manika Awasthi und Upendra N Dwivedi

Peroxidasen können Redoxreaktionen einer großen Bandbreite phenolischer und nicht-phenolischer Verbindungen katalysieren und spielen im Lebenszyklus von Pflanzen verschiedene physiologische Rollen. Aus Sicht der industriellen Anwendung von Peroxidasen ist die Isolierung und Charakterisierung von Peroxidasen, die gegenüber höheren pH-Werten und Temperaturen, Salzen und organischen Lösungsmitteln resistent sind, äußerst wünschenswert. In dieser Hinsicht wurde ein partieller cDNA- Klon einer Peroxidase aus Zitrone isoliert und charakterisiert. Es stellte sich heraus, dass die Peroxidase mit der Abwehrwirkung verbunden ist, was durch die höhere Expression im erkrankten Zustand als im gesunden Zustand sowohl auf Transkript- als auch auf Enzymaktivitätsebene ersichtlich ist. Diese mit der Abwehrwirkung verbundene Peroxidase aus Zitronenblättern wurde in schnellen zweistufigen Verfahren aus Wärmebehandlung und Affinitätschromatographie bis zur Homogenität gereinigt . Die native Peroxidase erwies sich als Heterotrimer von 200 kDa, bestehend aus zwei Untereinheiten von jeweils 66 kDa und einer Untereinheit von 70 kDa. Die gereinigte Peroxidase erwies sich als hitzebeständig (behielt 92 % Aktivität bei 80 °C für 1 Stunde) und beständig gegenüber organischen Lösungsmitteln, nämlich Ethanol, Methanol und Isopropanol (behielt 30–50 % Aktivität in Gegenwart von 50 % (v/v) dieser Lösungsmittel für 1 Stunde). Gereinigte Peroxidase zeigte auch Toleranz gegenüber Schwermetallionen wie Cd2 ⁺ , Ni2 ⁺ und Cs2 ⁺ . Es zeigte sich, dass gereinigte Zitronenperoxidase die Industriefarbstoffe effizient in der Reihenfolge Anilinblau > Methylorange > Indigokarmin > Trypanblau > Kristallviolett oxidierte, sodass innerhalb von 4 Stunden eine Entfärbung der Farbstoffe von 40–54 % beobachtet wurde. Somit machen die Eigenschaften der gereinigten Zitronenperoxidase sie zu einem vielversprechenden Kandidatenenzym für die industrielle Nutzung.