Arama

Lipaz ve Lipaz Türleri

Güncelleme: 10 Ocak 2018 Gösterim: 17.557 Cevap: 4
ahmetseydi - avatarı
ahmetseydi
VIP Je Taime
7 Mayıs 2009       Mesaj #1
ahmetseydi - avatarı
VIP Je Taime
Lipaz, lipitlerin ester bağlarının hidrolizini katalizleyen bir enzimdir. Lipazlar esterazların bir alt sınıfıdır.
Lipazlar, çoğu canlıda gıdasal lipitlerin (yani trigliseritlerin) sindirimi, taşınması ve işlenmesinde önemli rol oynarlar. Bazı virüslerde dahi lipaz genleri bulunur.
Sponsorlu Bağlantılar

Ad:  Lipaz.png
Gösterim: 1101
Boyut:  78.5 KB
Kobay pankreatik lipaz ilişkili protein
İşlev
Çoğu lipaz bir lipit substratın gliserol omurgasının belli konumlarında etkir. İnsanlarda sindirim sisteminde yağları sindirmekten sorumlu esas enzim olan pankreatik lipaz örneğinde, enzim, yağlarda bulunan trigliseritleri monogliseritlere ve yağ asitlerine dönüştürür.
Fosfolipaz ve sfingomiyelinazlar da sayılırsa doğada çok büyük sayıda lipaz vardır.

Yapı
Amino asit dizisi bakımından birbirinden farklı çok çeşitli lipazlar vardır, bunlar protein yapıları ve katalitik yapıları bakımından incelendiğinde dahi birkaç tipten oluşurlar. Bunların çoğu alfa/beta hidrolaz katlanmasına sahiptirler (bkz resim). Kullandıkları hidroliz mekanizması kimotripsininkine benzer, bir serin nükleofil, bir asit kalıntı (genelde aspartik asit) ve bir histidinden oluşur. Gram negatif bakteriler tarafından üretilen çoğu lipaz, biyolojik olarak aktif biçimlerine kavuşabilmek için, doğru katlanmalarını sağlayan, kendilerine has bir yardımcı proteine gerek duyarlar.

Fizyolojik Dağılım
Lipazlar gıdasal trigliseritlerin rutin metabolizmasından, sinyal transdüksiyonu ve enflamasyona kadar çok çeşitli biyolojik süreçlerde yer alırlar. Bazı lipazlar hücre içinde belli bölmeler ile sınırlıdır, diğerleri ise hücre dışında mekanlarda işlev görürler.
  • Lisozomal lipaz durumunda, enzim lizozom denen organele sınırlanmıştır.
  • Başka lipazlar, pankreatik lipaz gibi, hücre dışına salgılanır ve orada gıdasal lipitleri daha basit moleküllere dönüştürürler, vücut tarafından daha kolay emilebilmeleri ve vücut içinde daha kolay taşınabilmeleri için.
  • Mantar ve bakterilerin salgıladıkları lipazlar ortamdaki besinleri daha kolay içlerine alabilmelerini sağlar. Patojenik mikroplarda ise yeni bir konak organizmayı daha kolay istila edebilmeyi sağlar.
  • Bazı arı ve eşekarısı zehirlerinde bulunan fosfolipazlar, sokmanın neden olduğu yara ve enflamasyonun daha etkili olmasını sağlar.
  • Biyolojik membranlar hücrenin parçası oldukları için lipazlar hücre biyolojisinde önemli rol oynarlar.

İnsanlarda Lipazlar

İnsan sindirim sisteminin başlıca lipazları mide tarafından salgılanan gastrik lipaz ve pankreas tarafından salgılanan pankreatik lipaz ve pankreatik lipazla ilişkili protein 2 (PLRP2)'dır. İnsanlarda ayrıca bunlarla ilişkili birkaç enzim daha vardır, hepatik lipaz, endotel lipaz ve lipoprotein lipaz olmak üzere. Bu lipazların hepsi sindirim sistemi ile ilgili değildir.

Endüstriyel Kullanım

Mantar ve bakterilerden elde edilen lipazlar eski çağlardan beri yoğurt ve peynir yapımında önemli rol oynamışlardır. Ancak, bunların yanı sıra, modern uygulamalarda lipazlar lipitlerin yıkımı için kullanılan ucuz ve çok yönlü katalizörler olarak değerlendirilir. Örneğin, bir biyoteknoloji şirketi, ekmek ürünleri ve çamaşır tozu üretmek ve bitkisel yağları yakıta dönüştürmek gibi amaçlar için rekombinant lipaz enzimlerini pazarlamaktadır.


HEPATİK LİPAZ

Hepatik trigliserit lipaz veya hepatik triasilgliserol lipaz, yaygın adıyla da Hepatik lipaz, karaciğer, adrenal bezler ve overde, ayrıca makrofajlarda bulunan bir lipazdır. LIPC geni tarafından kodlanan hepatik lipazın iki işlevi vardır: trigliserit lipaz ve reseptör aracılıklı lipoprotein alımı.

Gen
Hepatik lipaz insanda LIPC geni tarafından kodlanır. İnsan LIPC geni, kromozom 15'te, 15q21 bandında konumlandırılmıştır. Farelerde kromozom 9'da bulunur.
LIPC geninin ifadesi, ZNF202 ve HNF1 adlı transkripsiyon faktörleri tarafından düzenlenir. Ayrıca, serum adiponektin düzeyleri ile HL kan düzyeleri arasında korelasyon bulunmuştur.
Hepatik lipaz, lipoprotein lipaz (LPL) ve endotel lipaz, hem aminoasit dizileri bakımından hem de ekson yapıları bakımından birbirlerine büyük benzerlik gösterirler, bu yüzden evrimsel olarak aynı trigliserit lipaz gen ailesine ait oldukları düşünülür. Bu proteinlerin artı yüklü bölgeleri vardır, bunların hücre yüzeyindeki asidik glikozaminoglikanlara bağlanmaya yaradığı tahmin edilmektedir

Protein

LPL geni, olgun hali 476 amino asit uzunluğunda bir protein kodlar. Protein kanda bir dimer (ikili) olarak bulunur. Proteinin dimer olması, bir lipoprotein ile bir hücre arasında köprü kurmasını sağlar.
Trigliserit hidrolizine kıyasla fosfolipit hidrolizi HL'de, LPL'ye kıyasla daha yüksektir. Aradaki farkın aktif bölgeyi örten bir kapak bölgesinden kaynaklandığı gösterilmiştir.

İşlev

Hepatik lipaz, sn-3 fosfolipitlerin sn-1 yağ asil ester bağlarını hidrolizler; ayrıca mono-, di- ve tri-gliseritlerin sn-1 bağlarını hidrolizler.
Trigliserit -> Diasil gliserol + yağ asidiDiasilgliserol -> Monoasil gliserol + yağ asidiFosfolipit -> Lizofosfolipid + yağ asidi HL ayrıca diasilgliserol sentezleyebilir: 2 monoasilgliserol'den, veya bir monoasilgliserol artı bir fosfolipitten
Hepatik lipaz trigliserit ve fosfolipitleri hidroliz eder. Suni HDL tanecikleri üzerinde yapılan ölçümlerde HL'ın başlıca yüzeyde bulunan diasilgliserit ve fosfolipitleri hidrolizlediği bulunmuştur.
Ayrıca HL, apoliporotein B içeren lipoproteinlerin LDL reseptörü ve LRP aracılığıyla, HDL'nin de SR-BI reseptörü aracılığıyla karaciğer içine alınmasını kolaylaştırır. Bunu işlev, her iki tip lipoproteinde bulunan proteoglikanlara bağlanarak gerçekleşir.

Fizyoloji

Hepatik lipaz (HL), plazma lipit düzeylerinin düzenlenmesinde önemli rol oynayan enzimlerden biridir. Lipoprotein lipaz ve HL, sırasıyla, karaciğer dışı ve karaciğer hücrelerinin yüzeyine bağlanır ve orada lipoproteinler üzerine etkirler.

Patofizyoloji

Hepatik lipaz, glukoz ve yağ asidi metabolizmasında görev alır. Enzim aktivitesindeki bozuklukla diyabet mellitus ve koroner arterioskleroza neden olur.
Hepatik lipaz mutasyonu ender bir otozomal resesif bozukluktur. LIPC genindeki bir mutasyon sonucu kandaki HDL düzeyleri yüksek olur, ayrıca hem HDL hem de LDL'deki trigliserit oranı yüksektir. Hastalığın hayvan modellerinde ateroskleroz oluşması gecikir.
LIPC geninde bulunan 9 polimorfizm (SNP) üzerinde yapılan bir araştırmada belli polimorfizmlerin düşük HDL ve yüksek LDL düzeyleri ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Olumsuz SNP'leri taşıyan kişilerin kardiyovasküler hastalık vakaları yaşama sıklığı daha yüksek bulunmuştur.


ENDOTEL LİPAZ

Endotel lipaz (EL) veya endotel hücre kaynaklı lipaz (İngilizce endothelial cell-derived lipase, EDL) endotel hücreler tarafından salgılanan bir lipazdır.

Gen

Endotel lipaz, LIPG geni tarafından kodlanır. LIPG kromozom 18 üzerinde, 18q21.1 konumunda yer alır. Gen, 11 eksondan oluşur ve 71.4 kb uzunluğundadır.
EL; hepatik lipaz, lipoprotein lipaz ve pankreatik lipaz enzimleri ile aynı evrimsel aileye aittir, bu proteinlerin amino asit dizisiyle, sırasıyla, %45, %40%, ve %27 oranında benzerlik gösterir.
Proteinin, alternatif uçbirleştirmeden (splicing) kaynaklanan üç izoformu vardır. EDL1a olarak adlandırılanı tam uzunluktadır. EDL2a ve EDL2b'nin ilk 80 aminoasidi eksiktir. Ayrıca EDL2b'nin 74 aminoasitlik bir bölümü daha eksiktir, bu bölüm aktif bölgenin üstünü örten kapak bölgesidir.

İşlev

EL'nin başlıca fosfolipaz aktivitesi vardır, trigliserit hidroliz aktivitesi göreceli olarak daha azdır.

Klinik Önem

Gende bulunan 2 yaygın SNP üzerinde yapılan araştırmalar, bu gendeki varyasyonların HDL-kolesterol düzeylerine etki eden faktörlerden biri olduğunu göstermiştir. Farelerde aşırı ifadesi durumunda HDL kolesterolu ve apoA-I düzeyleri azalır. Aksine, gen delesyonu veya antikor etkisiyle EL ifadesinin azalması durumunda HDL tanecik sayısında önemli bir artış meydana gelir. Her iki çalışma da EL'in HDL metabolizmasında önemli bir rol oynadığını gösterir.


LİPOPROTEİN LİPAZ
Lipoprotein lipaz (LPL), kilomikron ve VLDL lipoproteinlerindeki trigliseritleri bir monoasilgliserol molekülü ve serbest yağ asitlerine hidrolizleyen, lipaz türü bir enzimdir. Reaksiyon ürünleri dokunun kullanımına yarar. Kofaktör olarak apolipoprotein C-II'ye gerek duyar.
LPL, kılcal damarların çeperlerindeki endotel hücrelerde bulunur. Enzim, hücrelerin yüzeyinde, damar lümeni tarafında bulunan, eksi yüklü heparan sulfat-proteoglikan (HSPG) moleküllerine bağlıdır. Enzim reaksiyonu sonucu oluşan yağ asitleri hücreye girdikten sonra ya yakılırlar ya da depo cisminde tekrar triglserite dönüştürülürler.
LPL bozuklukları taşıyan kişiler koroner kalp hastalığı, ateroskleroz ve/veya obezite riski taşırlar.

Gen
LPL geni (eski adıyla LIPD) liporotein lipaz proteinini kodlar. Gen, kromozom 8 üzerinde, 8p22 konumundadır. İki alternatif poliadenilasyon sinyali olması nedeniyle gen iki farklı mRNA kodlar. 10 eksonlu, 30 kb uzunluğundadır. Hepatik lipaz ve pankreatik lipaz enzimlerinin genleri ile aynı gen ailesine aittir. Geni düzenleyen transkripsiyon faktörleri arasında ZNF202 bulunmaktadır.

Protein
Lipoprotein lipazin olgun hali 448 amino asit uzunluğundadır. Kütlesinin yaklaşık %12'si karbonhidratlardan oluşur. Proteinin belli bölgeleri apoC-II'ye ve heparin'e bağlanır.
LPL'nin farklı dokularda farklı izozimleri vardır. Adipositlerdeki biçimi insülin tarafından aktive olur ama kas ve miyokarddaki biçimi olmaz. İyi beslenme halinde yağ dokunun neden yağ biriktiği böyle açıklanabilir.

İşlev
LPL bir homodimer olarak çalışır ve iki işlevi vardır: hem trigliserit hidrolaz, hem de reseptör aracılıklı lipoprotein alımında ligand veya köprüleme faktörüdür. Trigliserit hidrolaz olarak aşağıdaki reaksiyonu katalizler:
triasilgliserol → yağ asidi + 2-monoasilgliserol LPL hem lipoproteine hem de hücre yüzeyindeki reseptör moleküllere bağlanarak bir köprü işlevi görür. LPL'nin bağlandığı hücre proteinleri şunlardır: HSPG, LDL reseptörü, LDL reseptörü ilişkili protein, VLDL reseptörü, gp330 ve apoE reseptör 2. LPL, köprü işlevini bir lipoproteinle hücre arasında yapabileceği gibi, iki hücre tipi arasında da yapabildiği gösterilmiştir: LPL'nin, monosit yüzey HSPG ile arter endotel hücreler arasında köprü kurduğu gösterilmiştir.

Fizyoloji
LPL hidroliz ardından geriye kalan kilomikron artıkları karaciğerde apoE'yi tanıyan bir reseptör aracılığıyla dolaşımdan alınırlar. VLDL tanecikleri ise bu hidroliz işlemi sonucunda IDL taneciklerine olurlar. IDL, LPL tarafından işlenmeye devam eder ve apoE'yi kaybettikten sonra LDL taneciklerine dönüşür.
LPL'nin sentezlendiği dokular başlıca yağ dokusu, düz kas ve miyokard, ayrıca süt veren süt bezleridir. Daha düşük düzeyde makrofajlarda, hormon yapan adrenal bez ve overlerde, bazı sinir hücreleri, aort, dalak, testisler, akciğer ve böbrekte üretilir. Fetal karaciğerde de bulunur ama doğum sonrasında karaciğerdeki üretimi son bulur.
İnsülin adipositlerde LPL sentezini ve onu kapiler endotele yerleşimini hızlandırır. fizyolojik şartlarda onun enzim aktivitesini ya da RNA üretimini etkileyen düzenleyici faktörler arasında katekolaminler, büyüme hormonu, glukokortikoitler, insülin, östrogen, prolaktin, paratiroid hormonu, retinoik asit, tiroksin ve vitamin D3 sayılabilir.

Patofizyoloji
Genin ifadesi kalp, kas ve yağ dokularında olur. LPL eksikliğine neden olan mutasyonlar tip I hiperlipoproteinemia'ya neden olurlar, daha az aşırı mutasyonlar ise lipoprotein metabolizmasında çeşitli bozukluklarla ilişkili bulunmuşlardır. Bu durum kendini hipertrigliseridemia'ya (kanda yüksek trigliserit düzeyi olma haline) neden olur. Çok yağlı diyet belli dokulara spesifik aşırı LPL üretimine neden olur. Dokuya özgün insülin direnci ve bundan kaynaklanan tip 2 diyabet mellitus gelişmesi buna bağlanmıştır.
Heterozigotlar normal LPL konsatrasyonunu yarısına sahipler. Belirgin bir lipit anormalliği yoktur ama postprandial lipemia (yemek sonrası kanda lipit düzeyinin artması) ile plazma TG düzeyleri bozulur, yani bozuk bir triglicerit toleransı gösterirler. Homozigotlarda ailesel kilomikronemia olur. Bu hastalarda erken ateroskleroz görülür.


PANKREATİK LİPAZ

Pankreatik lipaz, pankreasın duktal hücreleri tarafından salgılanan, trigliserit moleküllerini hidroliz eden, lipaz türü bir enzimdir. Kofaktör olarak kolipaz ve safra asitleri kullanır. Hidroliz reaksiyonu sonucu açığa monoasilgliserol ve yağ asitleri oluşur. Trigliserit hidroliz ürünleri ince bağırsak tarafından emilir, epitel hücrelerinde başka enzimler tarafından tekrar trigliserite dönüştürülürler, sonra da vücuda dağıtılmak üzere, kilomikronlar içinde lenf sistemine salgılanırlar.

Ad:  lipaz2.png
Gösterim: 1027
Boyut:  69.4 KB
Pankreatik lipaz-kolipaz ve inhibitör kompleksi. İnsan pankreatik lipaz (ikincil yapısına göre renklendirilmiş; alfa sarmal kırmızı, beta yapraklar sarı, rassal kısımlar yeşil) ve domuz kolipaz (mavi) ve bir küçük inhibitör molekül (yukarı solda) ile bir kompleks oluşturmuş.


Son düzenleyen Safi; 3 Mayıs 2016 01:51
ѕнσω мυѕт gσ ση ツ
Safi - avatarı
Safi
SMD MiSiM
3 Mayıs 2016       Mesaj #2
Safi - avatarı
SMD MiSiM
LİPAZ
Lipazlar, yağlar ve yağ asidi esterlerini hidroliz ederler. Enzim, emülsiyonun yağ-su geçiş fazında katalizi gerçekleştirir ve enzim reaksiyonunun hızı, oluşan yüzey alanına bağımlıdır. Lipazlar yağ asitlerinin zincir uzunluğu, doyma derecesi, yağ asidininpozisyonu ve substrat’ın fiziksel durumuna uygun spesifiklik gösterirler. 4-10 C atomlu yağ asitleri daha uzun C zincirli yağ asitlerinden daha hızlı bir şekilde hidroliz olarak yağın yapısından ayrılır ve serbest hale geçerler.
Sponsorlu Bağlantılar
Lipolitik enzimlerin aktivitesi süt endüstrisinde önemlidir. Yüksek lipolizis çeşitli peynirlerin üretiminde zorunlu olmaktadır. Peynir yapımında kullanılan renninin kütlesinde, proteolitik enzimler gibi lipazlarda mevcuttur.
Lipazlar tereyağına aroma kazandırmada, çikolata endüstrisinde, kremalarda, karamellerde kullanım alanına sahiptir. Margarinler, şorteningler, fırın ürünleri ve bitkisel ürünler gibi ürünlerde lipazla modifiye edilmiş tereyağı ürünleri aroma geliştirici olarak kullanılmaktadır.

Lipazlar bakteri, maya ve küfleri içeren mikrobiyal flora tarafından bol miktarda üretilmektedir. Lipazlar gıda endüstrisinde, biyomedikal uygulamalarda, biyosensörler ve pestisitlerin yapımında, deterjan ve deri sanayiinde, çevre yönetiminde, kozmetik ve parfüm sanayiinde uygulama alanları bulmaktadır. Endüstriyel olarak en yaygın kullanılan lipaz üreticisi mikroorganizmalar; Candida sp., Pseudomonas sp., Rhizopus sp.’dir. Son yıllarda biyoteknoloji alanında lipazların kullanımında hızlı bir artış gözlenmektedir. Bu nedenle lipazların aşırı üretimini sağlamak amacıyla yönlü mutasyonlar yardımıyla suş geliştirme çalışmalarına ağırlık verilmiştir.

Kıyafetlerimizi kirleten maddelerin başında proteinler, yağlar ve nişasta gelir. Bu lekeleri yüksek sıcaklıkta kimyasal deterjanlar yoluyla gidermek mümkünse de, enzimlerin kullanılması düşük sıcaklıkta ve daha az mekanik enerji ile istenen temizliği sağlar. Ayrıca çimen, kan, süt ve ter lekelerini çıkarmakta biyolojik olmayan deterjanlara göre çok daha etkilidir.
Deterjanlarda kullanılan enzimlerden proteazlar yumurta, kan gibi lekelerdeki proteinleri parçalar; lipaz yağ lekelerini, amilaz ise nişasta bazlı lekeleri çıkartmakta etkilidir. Çamaşırların yıpranmasıyla oluşan selülöz fibriller ise, selülaz enzimi ile parçalanarak çamaşırların daha yumuşak olması ve renklerini koruması sağlanır.
Lipaz enzimi de dericilikte kullanılan enzimlerden biridir. Bu enzim, yanlızca derinin yüzeyindeki değil, içindeki yağları da temizleyerek, deriyi tabaklama ve boyama gibi işlemler için daha uygun hale getirir. Deriler işlenirken bu amaçla bazı proteinler parçalanıp, deriden uzaklaştırılıyor. Deriye ne derecede esneklik kazandırılacağı ise, derinin kullanılacağı alana bağlıdır.

Lipaz enzimi, unda bulunan %1-2 civarındaki lipid (yağ) içeriğine etki etmektedir. Bu enzim içinde kullanım miktarı ve tipi oldukça önemlidir. Örneğin, yüksek miktarlarda kullanımda hamur özellikleri açısından sorunlar yaşanmasına neden olmaktadır. Öte yandan uygun lipaz tipinin seçilmesi de önemlidir. Türk ekmek üretim biçimine uygun olmayan lipaz tipinin ekmek özelliklerine olumlu bir katkısı bulunmamaktadır. Unlara uygun lipaz tipinin ilavesi; Hamurun işlenebilirliğinde kolaylık, hamur stabilitesinde artış, ekmek içi yumuşaklık, ekmek hacminde artış sağlar .

Lipaz Kullanim Alanlari ve Önemi

Günümüzde yaklasik 4000 kadar enzim bilinmektedir ve bunlarin 200 kadari ticari amaçli kullanilmaktadir. 1960’lara kadar enzimlerin toplam yillik satisi birkaç milyon Dolar iken bu pazar olaganüstü sekilde büyümüstür (Çizelge 2.1). Bu büyük gelismenin nedeni biyokimyasal üretimlerin anlasilmasi, fermantasyon yöntemleri gelisimi ve satin alinabilir enzim ürünlerinin sayisinin artmasidir. Bunlarla beraber enzimlerin kullanildigi yöntemlerin gelistirilmesi ile enzimlerin katalizledigi çesitli reaksiyonlar kullanilmaya baslanmis ve böylece enzimlerin ticari kullanimi artmistir

Deterjan Endüstrisinde Lipaz

Endüstriyel lipaz kullanimlari içerisinde en önemli pay kuskusuz hidrolitik lipazlara aittir. Son zamanlarda, farkli kullanim amaçli (endüstriyel kullanim, ev içi kullanimlar, çamasir, bulasik, toz temizleyiciler vb.) deterjanlarda temizleme gücü artirimi hedeflenerek enzim katkilari kullanilmaya baslanmistir. Deterjanlara ilave edilen baslica enzimler; proteazlar, amilazlar, selülazlar ve lipazlardir. Yaglari hidrolize etme yetenekleri ile lipazlar deterjanlarin önemli katki maddelerinden biridir. Deterjanda kullanilacak lipazlar bazi özellikleri içermelidirler: (1) düsük substrat özgünlügü (çesitli bilesimlerdeki yaglari hidroliz edebilmeli) (2) yipratici yikama kosullarina karsi direnç gösterebilme (pH 10-11 ve 30-60 °C) (3) sürfaktanlara ve diger enzimlerin (proteaz) hasarlarina karsi direnebilme yetenegi.

Gida Endüstrisinde Lipaz
Kati ve sivi yaglar gidalarin önemli bilesenlerindendir. Yag asitlerinin gliserol zincirindeki konumlari, yag asidi zincirlerinin uzunlugu, doymamis yag asidi derecesi, trigliseritlerin fiziksel özellikleri gidanin besleyiciligi ve lezzetini etkileyen faktörlerdir. Lipazlar, lipidlerin bu özelliklerine etkiyerek onlari modifiye ederler. Gliseritlerde, yag asitleri zincirlerinde biçim veya içerik yönünden degisiklik yaparlar. Bu yöntem, yaglarin aromasini ve besin degerlerini arttirmak için kullanilir ve diger yöntemlere oranla daha basit ve ucuz bir yöntemdir. Lipaz enziminin çesitli fermantasyon basamaklarinda görev almasi nedeniyle özellikle islenmis et ürünleri (sucuk, sosis vb.) üretiminde ve peynir basta olmak üzere çesitli gidalarda aroma zenginlestirme amaciyla kullanimi gelismektedir.

Kagit Sanayinde Lipaz
Agaçlardaki hidrofobik bilesenler (balmumu ve trigliseritler) kagit yapiminda üretim asamasinda zorluklara ve kagit kalitesinde düsüse neden olmaktadir. Lipazlar bu olumsuz etkilerin giderilmesi amaciyla kagit imalatinda kullanilir. Japonya’da “Nippon Paper Industries” bu problemleri gidermek için trigliseritlerin % 90 oraninda hidrolizini saglayan Candida rugosa lipazinin kullanildigi bir yöntem gelistirmistir.

Organik Sentezlerde Lipaz Kullanimi
Lipazlar çesitli kimyasal, bölge seçimli ve stereoseçimli dönüsümleri katalizlemekte kullanilir. Organik kimyada katalizör olarak kullanilan lipazlarin büyük çogunlugu da mikrobiyal kökenlidir. Bu enzimler hidrofilik ve lipofilik yüzeyler arasinda çalisir ve reaksiyon karisimindaki organik çözünenleri de tolere eder. Lipaz suyla karismayan trigliseritlerin, su-akiskan ara yüzeylerinde hidrolizini katalizler. Belirli koşullar altinda reaksiyon karisimindaki suyun miktari lipaz katalizli reaksiyonun yönünü belirler. Suyun olmadigi ya da çok az miktarda oldugu durumlarda reaksiyon esterlesme ya da transesterlesme lehinde olur. Fazla miktarda su bulunmasi durumunda ise hidroliz lehine döner.
Lipaz kullanimi yukarida sözü edilenler ile sinirli değildir. Bunlara ek olarak sulu ve organik ortamda biyodönüsümlerde, rasemik asit ve alkollerin rezolüsyonunda, bölge seçimli açillemelerde, ester sentezinde lipaz kullanimi mevcuttur.
Lipazlar kullandiklari substratlarin fazla olmasi, ekstrem kosullarda (sicaklik, pH, organik çözücüler gibi) kararli yapilarini koruyabilmeleri gibi baslica nedenlerle en önemli biyokatalizörler olarak varsayilir. Son zamanlarda lipazlarin üç boyutlu yapilarinin kesfedilmesi ile yapi/görev iliskileri de aydinlatilmistir. Lipazlarin yeni alanlarda da biyokatalizör olarak kullaniminda olaganüstü artisi olacagi düsünülmektedir. Son on yil içerisinde özellikle organik sentezler basta olmak üzere lipazlar, proteaz ve amilazlar kadar önem kazanmistir.
Son düzenleyen Safi; 4 Mayıs 2016 23:36
Quot capita, tot sententiae..
Safi - avatarı
Safi
SMD MiSiM
4 Mayıs 2016       Mesaj #3
Safi - avatarı
SMD MiSiM
LİPAZ Yapısal Özellikleri ve Uygulama Alanları
Ad:  lipaz7.jpg
Gösterim: 1082
Boyut:  34.8 KB

Ticari enzimlere özellikle de mikrobiyal kaynaklı olan enzimlere olan ilgi pek çok alanda kullanıma sahip olmalarından dolayı gün geçtikçe artmaktadır. Enzimler tarafından katalizlenen reaksiyonlar kimyasal metotlara göre daha ucuz ve de daha basittir. Enzimler başta gıda, eczacılık, deterjan, tekstil ve kozmetik olmak üzere pek çok sanayi dalında yaygın olarak kullanılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri'nin 1995 yılındaki yaklaşık ticari enzim satış hacmi 1 milyon dolar olmakla birlikte bu rakamın 2005 yılına kadar ikiye katlanması beklenmektedir. Bu enzimlerin en az %75'lik kısmını hidrolazlar oluşturmaktadır ve bunların da %90'ı mikroorganizmalardan fermantasyon yolu ile üretilmektedir. Son on yılda mikrobiyal kaynaklı lipazın biyokatalitik potansiyelinin anlaşılmasından sonra, bu enzim de sanayide yaygın olarak kullanılmaya başlanmış ve böylece toplam satış hacminde üçüncü sırada yer almıştır.
Lipazlar (EC.3.1.1.3, triaçilgliserol açil hidrolaz) hayvansal ve bitkisel yağların normal koşullar altında tersinir hidrolizini katalizleyen enzimlerdir. Bunun dışında esterifikasyon, transesterifi- kasyon gibi reaksiyonları da katalizlemektedir. Bu enzim dünya çapındaki enzim satışlarının sadece %4'lük kısmına sahiptir. Burada lipazların ekonomik açıdan değerinin anlaşılamadığı bariz bir şekilde görülmektedir ve bu çalışmaların sanayiye yansıması için belirli bir süre gerekmektedir. Ayrıca enzimin maliyeti yüksektir. Enzimlerin sanayide kullanımının yaygınlaşmasını engelleyen en önemli nedenler ise düşük dayanım, aktivite ve seçicilikleridir. Bu sebeple, son yıllarda, lipazların hidroliz ve sentez reaksiyonlarındaki katalitik özelliklerinin geliştirilmesi için bazı kimyasal ve fiziksel işlemlere tabi tutulması gündeme gelmiştir. Buna ilave olarak moleküler biyoloji yolu ile enzimin maliyeti de düşürülebilir. Böylece de genetik özellikleri geliştirilmiş olan lipazın büyük miktarlarda üretimi sağlanabilir.
Lipazlar hayvansal, bitkisel ve doğal veya genetik olarak iyileştirilmiş mikroorganizmalardan elde edilebilir. Bunların arasından, kolay üretilmesi ve pek çok hidrolitik ve sentetik reaksiyonu katalizlemesinden dolayı en fazla kullanım bulan ise mikrobiyal kaynaklı lipazlardır. Lipaz tarafından katalizlenmiş olan reaksiyonlar doğal metabolik reaksiyonlara benzemesinden dolayı kimyasal reaksiyonlara oranla daha çevre dostu olarak tanımlanırlar. Düşük aktivasyon enerjileri sebebiyle lipazın katalizlediği reaksiyonlar daha düşük sıcaklık ve notral pH gerektirir, enerji gereksinimi düşüktür ve de ürün ve substratlara karşı aktiviteleri çok yüksektir ve bu aktivite özellikle de substrat (yağ)-su ara yüzeyinde en yüksek seviyeye çıkmaktadır. Bu kavram ara yüzey aktivasyonu olarak tanımlanabilir. Bu sebeple, en yüksek aktivitelere, substrat için yüksek yüzey alanına ulaşıldığı emülsiyon sistemlerinde ulaşılmaktadır.

LİPAZLARIN SINIFLANDIRILMASI

Enzimleri kimyasal reaksiyonlardan ayıran en önemli özellikleri seçicilikleridir. Lipazın seçicilik özelliği ise enzimin moleküler özellikleri, substratın yapısı ve enzimin substrata bağlanmasını etkileyen faktörler tarafından kontrol edilir. Lipazların yağ asidi seçiciliği, tıbbi gıdalar için yağ üretimi ve yağın besin değerini arttırmak için yağ asitleri ile zenginleştirmek için kullanılmaktadır. Lipaz spesifikliği üç temel grupta toplanır; pozisyon, substrat ve stereo seçicilik.
Bazı lipazlar yağ asitleri ile gliserid arasındaki bağları rasgele parçalar; gliserid molekülünün yerleşimi önemli değildir. Candida rugosa, Cory mebacterium acnes, Chromobacterium spp. Ve Staphylococcus aureus gibi mikroorganizmalardan elde edilen lipazlar bunlara örnek
olarak verilebilir. Posisyon seçiciliği olan lipazlar ise sadece sn-1,3 pozisyonundaki yani dıştaki ester bağlarını parçalar. Bu gruba örnek olarak ise Aspergillus niger, Mucor miehei, Rhizopus arrhizus ve Rhizopus delemar gibi organizmalardan elde edilen lipazlar verilebilir. Bazı lipazlar ise yağ asidinin zincir uzunluğuna göre seçicidir. Mesela, Penicil- lium cyclopium lipazı uzun zincirli yağ asitlerini parçalarken Aspergillus niger ve Aspergillus delemar lipazları ise kısa zincirli yağ asitlerine seçicilik gösterir. En son olarak ise yağ asidi seçici lipazlar yer alır. Bunlar ise cis-9 pozisyonuna duyarlıdır. Geotrichum candidum lipazı cis-9 pozisyonunda çift bağ içeren uzun yağ asitlerine seçicidir.

LİPAZ REAKSİYONLARI

Ad:  lipaz1.JPG
Gösterim: 1049
Boyut:  33.8 KB
Diğer hidrofilik enzimlerde olmamasına rağmen farklı kaynaklardan elde edilen lipazlar polar olmayan organik çözgenler içinde dayanıklıdır ve farklı boyutta ve özellikteki oldukça fazla sayıda substratı kabul edebilir. Bunların esnek protein yapıları onlara hidroliz, interesterifikasyon, transesterifikasyon (asidoliz, interesterifikasyon, alkoliz), aminoliz, oksimoliz ve tiotransesterifikasyon gibi pek çok reaksiyonu katalizleme olanağı verir. İleri (hidroliz) ve tersinir (sentez) reaksiyonlar, reaksiyon karışımının su aktiviseti ile kontrol edilir.
Lipaz enziminin su kullanarak triaçilgliserolün ester bağlarını bölmesi olayına hidroliz denir. Amerikan yağ sanayinde Colgate-Emery prosesi yağların parçalanması amacı ile kullanılmaktadır. Bu proses aşırı basınç ve sıcaklıkta gerçekleştiği için yağ yapısında bozulmaya yol açar. Ayrıca maliyeti de oldukça yüksektir. Bu sebeple, yağ sanayinde lipaz enziminin kullanımı daha uygundur. Bu teknoloji günümüzde yağ asidi, digliserid, monogliserid üretimi, süt ürünleri ve deterjan imalatında uygulanmaktadır.
Esterifikasyon hidroliz olayının tersidir ve düşük su aktiviteli sistemlerde gerçekleşir. Transesterifikasyon ise açil radikallerinin bir ester ve bir asit (asidoliz), bir ester ve diğer bir ester (interesterifikasyon) veya bir ester ve bir alkol arasında değişimi olarak tanımlanabilir. Aşağıdaki şekilde lipaz tarafından katalizlenen tüm reaksiyonlar toplu olarak görülebilir.

GIDA SANAYİNDE LİPAZLAR

Lipaz enzimi gıda sanayi de dahil olmak üzere pek çok sektörde kullanıma sahiptir. Bu enzimin kullanım alanları Tablo 1'de verilmiştir.
Son yıllarda doğal ürünlere olan ilginin artmasıyla birlikte gıda sanayinde geleneksel kimyasal işlemler yerine enzimlerin kullanımı gündeme gelmiştir. Günümüzde lipazlar peynir, tereyağı, sos ve çorba gibi birçok ürünün üretiminde oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. İtalyan peynirlerinde tadın oluşturulması, Çedar peynirinde olgunlaştırmanın hızlandırılması ve işlenmiş mavi peynirde tadın iyileştirilmesi işlemleri lipaz enziminin yardımlarıyla gerçekleştirilir. Lipaz ilavesi ilk olarak kısa-zincirli (C4 C14) yağ asitlerinin salınmasıyla birlikte sabunsu tadın elde edilmesine yol açar. Lipazla kısmen hidrolize edilmiş tereyağı, zenginleştirilmiş kaymaksı tada sahip olup, patlamış mısır, sıvı yağlar, katı yağlar, tahıllar, şekerlemeler, tüketime hazır gıdalar ve unlu mamuller gibi çeşitli gıda maddelerine eklenmektedir.
Ad:  lipaz2.JPG
Gösterim: 1337
Boyut:  75.2 KB

Lipazla modifiye edilmiş kremalar, kahve beyazlatıcılarına, şekerlemelere, hamurlara, çorbalara ve unlu mamullere süt tadı katması amacı ile ilave edilmektedir. Süt yağlarının hidrolizi de lipaz tarafından kontrol edilmektedir. Lipaz kullanımına yer veren süt sanayinde, lipaz konsantrasyonu, pH, sıcaklık ve emülsiyon miktardının belirli değerlere ayarlanması spesifik yağ asitlerinin kontrollü salınmasına izin vermektedir. Alışılagelen kimyasal interesterifikasyon işlemiyle yapılması mümkün olmayan bu işlem, aynı zamanda kötü tat oluşturan spesifik yağ asitlerinin de en aza indirilmesini sağlar. Ayrıca farklı kaynaklardan elde edilen lipazlar farklı özellikler ve seçicilik gösterdiğinden, istenilen özellikte ürün elde etmek için lipaz tipinin seçimi çok önem taşımaktadır. Süt yağı besinsel yağların çok önemli bir kaynağı olmakla birlikte, yüksek oranlarda kolesterol ve koroner kalp hastalıklarının artmasının sebebi olarak gösterilen birincil doymuş yağ asidi kalıntıları ihtiva etmesi sebebiyle birkaç yıldır sağlık açısından zararlı olarak görülmektedir. İnsan diyetindeki doymuş asitlerden kaynaklanan sağlık sorunlarının başlıca sorumluları laurik, miristik ve palmitik asitlerder. Bunların tam tersine oleik asit (C18: 1), kandaki kolesterol miktarını azaltmaktadır. (Balcao ve malcata, 1998). Bu nedenle, tada yaptığı etkilerin yanında lipaz, yağ asidi kombinasyonlarının değiştirilmesi ve bu yolla besinsel kalitesinin arttırılması amacıyla süt yağının işlenmesinde kullanılmaktadır.
Lipaz tarafından katalizlenmiş ester sentezinin piyasada tat verici esterlere giderek artan talebi karşılayabileceği düşünülmektedir. Bunlardan bir tanesi ananas ve muz gibi doğal meyve aromalarına sahip olan etil bütirat olup gıda sanayinde lezzet arttırıcı olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. (Chen, 1996). Kısa bir süre önce, lipazm gıdalarda bozulmaya yol açan mikroorganizmaların ve bazı gıda toksinlerinin hızlı tespitinde bir indeks olarak kullanılabileceği keşfedilmiştir. Ayrıca bir başka çalışmada lipazların, gıdaların çürümesine yol açan psikotrof organizmaların üzerindeki etkisine ve bunların kontrolünde kullanılabilirliğine yer verilmiştir.
Bir trigliseridin pozisyonu, zincir uzunluğu ve doymamışlık derecesi yalnızca fiziksel özelliklerini etkilemekle kalmayıp aynı zamanda besinsel ve duyusal değerlerini de etkilemektedir. Palmitik ve stearik asitleri bünyesinde bulunduran kakao yağının erime noktasının yaklaşık 37 C° dir. Bu sebeple ağza alınması ile birlikte erir ve bir serinlik duyusunun algılanmasına sebep olur. 1976'da Unilever adlı firma immobilize lipaz kullanmak suretiyle yaptığı bir dizi hidroliz ve sentez reaksiyonları sonucunda kakao-tereyağı yerine geçen bir madde üretmiş ve bunun patentini almıştır.

Lipaz Kaynaklari

Biyolojik olarak aktif enzimler herhangi bir canli organizmadan elde edilebilirler. Ticari amaçli enzim üretiminde kullanilan kaynaklar çok genis çaptadir. Endüstride kullanilan enzimlerin büyük çogunlugu mantar ve maya, % 13 bakteri, % 4 bitki, % 8 hayvan kaynaklidir. Günümüzde enzim kaynagi olarak mikrobiyal kaynaklar, mikrobiyal olmayanlara tercih edilmektedir çünkü;
  • Genellikle üretimleri daha ucuzdur.
  • Enzim içerikleri daha kontrol edilebilir ve daha tahmin edilebilirdir.
  • Bitki ve hayvan kaynakli enzimlere göre daha karali yapida enzim elde edilmektedir.
  • Kullanilacak hammadde ve araç gereci saglamak kolaydir.
  • Hayvansal ve bitkisel dokular sagliga zararli materyaller içerebilirler (Bitkiler fenolik bilesikler içerirler).
Bitki ve hayvan kültürleri kullaniminda karsilasilan zorluklardan dolayi mikrobiyal kaynaklar tercih sebebi olmaktadir. Mikrobiyal enzimlerin büyük bir çoğunluğu kisitli sayida türden elde edilmektedir.
Fungal lipaz kaynagi olarak; Rhizopus, Aspergillus, Penicillium, Mucor, Geotrichum, Humicola, Fusarium, Rhizomucor, Mucor, Ashbya, Beauveria, Acremonium, Alternaria cinslerine ait türler kullanilabilmektedir.
Lipaz kaynagi olarak kullanilabilen mayalar ise; Candida, Yarrowia, Rhodotorula, Pichia, Saccharomyces, Torulaspora, Trichosporon’dur.

LİPAZIN ÜÇ BOYUTLU YAPISI

Tüm kaynaklardan elde edilen lipazların üç boyutlu yapıları hemen hemen birbirine benzemektedir. 1990 ile 1995 yılları arasında 11 değişik lipaz türünün yüksek çözünürlükteki yapısı çözülmüştür. Burada boyut, sıralama benzerliği, substratlar ve aktivatörler dışında çoğunluğunun benzer yapıya sahip olduğu gözlenmiştir. Günümüze kadar yapılan çalışmalarda tüm lipazların karakteristik olarak katalitik grupları içeren merkezi bir p-bandı ile a/p hidrolaz yapıdaki proteinlerin iç yapısı incelendiğinde ise paralel p kıvrımlı bantların heliks şeklindeki a yapıları ile ayrıldığı ve süper heliksel olarak gönmüş bir şerit şeklini aldığı görülmüştür. Heliks yapısındaki peptit kısımları ise bu şeridin dış kısımlarında yer almıştır.
Lipazlar genel olarak C ve N olmak üzere iki kısma ayrılmış bir polipeptit zincirinden oluşmaktadır. Bunlardan N- kısmı katalitik serinden yüzeye kadar üzanan ve uzun bir yağ asidi zinciri taşıyan bir hidrofobik tünel ile aktif merkezi kapsamaktadır.
Bu gruptaki enzimlerin farklı seviyelerdeki benzerliklerinin dışında bir sıralama istisnai olarak sıkça gözlenmiştir; pentapeptit Gli-X-Ser-X-Gli. Bu serin amino asidinin yapıda korunması ve bunun değişime uğraması veya yer değiştirmesi ile katalitik aktivitenin yitirilmesi bu amino asidin kataliz için çok önemli ve gerekli olduğunu göstermiştir. Bunun topografik yerleşimi de korunmuş ve belirgindir; protein zincirinin gergin bir bölümünün en üstünde bulunmaktadır. Fakat bu gergin bölümün serin amino asidine yakın -2 ve +2 pozisyonlarındaki amino asitlerinin küçük yan zincir gruplar içermesi mecburidir.
Katalitik serin amino asidine ilave olarak çoğu lipazın aktif merkezi histidin ve başka bir amino asit (Asp veya Glu) daha içerir. Nükleofilik serin bir p-bandı ile a-heliksinin arısnad yer alırken histidin, aspatik asit ve glutamik asit ise serinin diğer yanlarında yer alır. Katalitik bölgeyi içeren amino asitler çoğu lipaz yapısında korunur.
Lipazlar için tahmin edilen katalitik mekanizma aktif merkezde bulunan serin ami- noasidi üzerinde yoğunlaşmıştır. Serinin mükleofilik oksijeni trigliserid ile tetrahedral hemiasetal bir ortam oluşturur. Hemiasetalin ester bağı hidroliz olur ve diaçilgliserid
serbest kalır. Aktif merkezdeki serin açil esterinin bir su molekülü ile tepkimeye girdiği, daha sonra açil enzimin bölündüğü ve yağ asidinin ayrıldığı tahmin edilmektedir. Katalitik prosesin bu aşamasında ürünün aktif merkezden ayrılması özellikle önem taşımaktadır.

Gıda Mühendisliği Dergisi Derlemedir
Quot capita, tot sententiae..
Safi - avatarı
Safi
SMD MiSiM
6 Mayıs 2016       Mesaj #4
Safi - avatarı
SMD MiSiM
Süt endüstrisi
48447d1462214649 enzim nedir enzimler hakkinda e3
Rokfor peyniri
Genç geviş getirici hayvanların midesinden elde edilen Rennin. Peynir üretimi, proteinin hidrolizi için. Mikroplar tarafından üretilmiş enzim Süt endüstrisinde artarak kullanılmaktadır. Lipazlar Mavi küflü Rokfor peynirinin üretimi sırasında peynirin olgunlaşmasında kullanılır. Laktazlar Laktozun glukoz ve galaktoza parçalar.

DEVAMI
Enzim Nedir? Enzimler Hakkında
Quot capita, tot sententiae..
Avatarı yok
nötrino
Yasaklı
10 Ocak 2018       Mesaj #5
Avatarı yok
Yasaklı

Sindirim Enzimi Lipaz!


Ad:  images (4).jpeg
Gösterim: 471
Boyut:  16.9 KB
Lipaz Türleri ve İşlevleri!
Pankreasın salgıladığı sindirim enzimi. Yüksek molekül ağırlıklı yağ asidi esterlerini hidroliz eder. Mide özsuyunda, kanda ve başlıca iç organların özkütlelerinde de az miktarda lipaz bulunur.

Kaynak: Büyük Larousse
Hızlı Cevap
Mesaj:

Benzer Konular

11 Nisan 2008 / tekinfsm Taslak Konular
19 Kasım 2007 / kompetankedi Zooloji
23 Kasım 2007 / HayLaZ61 Turizm
18 Aralık 2009 / Misafir Soru-Cevap
23 Kasım 2007 / HayLaZ61 Turizm
Etiketler: gastrik lipaz