img192

I ćwiczenia: Biosynteza dekstranu.

Wstęp:

Dekstnmjest Jednym z polisacharydów syntetyzowanych przez drobnoustroje i wydzielanych do podło Ja głównie w formie Śluzu.

Węglowodany pochodzenia mikrobiologicznego takie, jak: ksantan, kurdlan, pululan, alginian, o takie dekstran i celuloza są stosowane w technologii ZywnoSci m.in. jako zagęszczacze w celu utrzymania pożądanej konsystenqi I lepkoSci produktów, jako substancje żelujące, powlekające, słodzące.

Polisacharydy drobnoustrojowe ssą stosowane również w produkcji nlskokalorycznej żywności. Ponadto pululan I kurdlan mogą być wykorzystane do produkcji opakowań w formie biodegradowalnych i nie rozpuszczalnych w wodzie błon. Coluloza bakteryjna wytwarzana w formie błon jest wykorzystywana głównie do produkcji materiałów

Dekstran syntetyzowany jest przez bakterie mlekowe Leuconostoc mesenteroides, które 2.4.1.5) przekształcający sacharozę w dekstran oraz fruktozę zgodnie z reakcją:

(a-l,6-glukozyl)„ + sacharoza---> (a-l,6-glukozył)„.i +D-fruktoza

Mechanizm tej reakcji jest inny, niz w przypadku większoSci polisacharydów wymagających aktywnej formy glukozy - urydynodirosfotanowej pochodnej - UDPO i glikozylotransfcraz katalizujących reakcję przenoszenia glukozy z UDPO I wydłużenia łańcucha polimeru.

W konwersji sacharozy do dekstranu i fruktozy energia potrzebna do wytworzenia wiązań

wyłącznym dawcą reszty glukozowej. Reakcja rozpoczyna się od wytworzenia kompleksu enzymu z akceptorem (primerem) reszty glukozylowcj. Najsilniejszymi akceptorami są cząsteczki a-1,6 glukozylu, od stopnia polimeryzacji których zależy wielkość cząsteczki wytworzonego dekstranu. W cząsteczce dekstranu jednostki n-D-glukopiranozy sąpolączone wiązaniami a-l,6 w łańcuchu głównym oraz a-l,3, a-l,4 lub a-l,2 w miejscach rozgałęzień.

Stopień i rodzaj rozgałęzienia oraz długość łańcuchów bocznych w dolalranie zależą od szczepu użytego do jego wytwarzania oraz od warunków biosyntezy.

Dekstran jest niepożądanym polisacharydem w przetwórstwie żywności a szczególnie w przemyśle cukrowniczym. Bakterie wytwarzające dckstranosacharazę bytują na powierzchni buraków cukrowych i wykorzystują sacharozę do syntezy dekstranu. W procesie produkcji sacharozy polimer ten przedostaje się do soku cukrowniczego, powodując wzrost jego lepkości, co utrudnia ftllrację i zakłóca proces krystalizacji cukru i w konsekwencji przynosi straty ekonomiczne.

Zastosowanie kliniczne dekstranu, jako płynu krwiozastępczego wynika ze zdolności

W lecznictwie stosuje się dekstran posiadający prawie liniową strukturę i masę cząsteczkową z pizcdzialu 30-80 kDa.

W przemyśle wytwarzany jest w wieloetapowym procesie obejmującym: biosyntezę dekstranu wysokomolekulamego na podłożach zawierających sacharozę o wysokim stężeniu (najkorzystniej ok. 10%), w pH ok. 7, w czasie ok. 24 godziią    e^O ^_;c^_L(xcie_f

z ctfoty po\vooU)(XaiA^ lcovvX=vtoU3uau^V^clT<i(i^ ^ó

ż 0<A,ys2xaAuie.

2. Oznaczenie lloici uwolnione] fniktozy

Odważyć Ig próby hodowlanej, rozcieńczyć dodając 50ml wody deslylowanej I oporządzić mieszaniny reakcyjne

a)    lml próby badanej

Iml kwasu 3 ,5-diiutrosaIicylowego (DNS)

b)    1 ml wody destylowanej lml DNS (kontrolka)

b) I ml wzorcowego roztworu fruktozy o stężeniu 300pg/ml lml DNS

Przygotowane próby umieścić we wrzącej luźni wodnej na 5minut. Po szybkim wychłodzeniu dodać 8ml wody i po wymieszaniu oznaczyć absorbancjąprób przy 540nm. Obliczyć Ilość uwolnionej fruktozy w podłożu po hodowli:

m_P = Abnd/Awz x F x 50 X m_p -3*

mp - ilość uwolnionej fruktozy w próbie po hodowli (g)

Abad- absorbancja próby badanej Awz- absorbancja wzorca

F- stężenie fruktozy 0,3mg/ml G, C003>

50- rozcieńczenie w 50ml

l próby hodowlanej