Zeitschrift für biomolekulare Forschung und Therapeutik

Abstrakt

Molekulare Charakterisierung des gereinigten, in magnetischen Nanopartikeln immobilisierten bakteriellen Cellulase-Enzyms

Poorani Thiruvengadasamy Rajendran, Velmanikandan Balasubramanian, Venupriya Vellingiri, Ragavi Ravichandran, Dhivya Dharshini Udhaya Kumar, Ponmani Varuna Ramakrishnan

Hintergrund: Pflanzen sind reich an Lignocellulose und Cellulose, die eine hochkomplexe Struktur bilden und für die Entwicklung nützlicher Produkte eine effektive enzymatisch katalysierte Reaktion erfordern. Verschiedene Industriezweige wie die Textil-, Papier-, Landwirtschafts- und Biokraftstoffindustrie benötigen eine enzymatische Behandlung (Cellulase), deren Kosten bis zu 40 % der Gesamtproduktionskosten betragen, um sie in ein nützliches Produkt umzuwandeln.

Methoden: Um diese wirtschaftliche Situation zu meistern, wurden die Cellulasekosten durch Immobilisierung mit magnetischen Nanopartikeln (MNPs) gesenkt. Es wird angenommen, dass die Immobilisierung von Celluloseenzymen mit magnetischen Nanopartikeln eine wirtschaftlich machbare Cellulaseproduktion ermöglichen kann. Die vorliegende Studie beschreibt die molekulare Charakterisierung der aus cellulolytischen Bakterien isolierten Cellulase und ihre Wachstumsparameter wurden für ihre Enzymproduktion optimiert. Die cellulolytischen Bakterien mit effizienter Substrathydrolyseeigenschaft wurden ausgewählt und ihre Cellulaseaktivität wurde bewertet. Die Cellulasekinetik wurde mithilfe der Michaelis-Menten-Kinetik (MM-Kinetik) berechnet, um Vmax _und Km _zu ermitteln .

Ergebnisse: Die gereinigte Cellulase wurde mit magnetischen Nanopartikeln immobilisiert und ihre Effizienz und Ausbeute wurden berechnet und mit FTIR, SEM und XRD charakterisiert. Der Peptidmassenfingerabdruck der Cellulase wurde mittels MALDI-TOF-TOF-Analyse ausgewertet. Das freie Enzym und das immobilisierte Enzym wurden auf Temperaturoptimierung und -stabilität, pH-Optimierung und -Stabilität, Substratspezifität und Lagerstabilität geprüft. Die Wiederverwendbarkeit des immobilisierten Enzyms wurde ebenfalls bewertet.

Schlussfolgerung: In Zukunft wird das enzymatisch und molekular charakterisierte Cellulase-Gen aus cellulolytischen Bakterien in E. coli überexprimiert, um die Cellulase-Kosten tragbar zu machen.