원천
리파아제는 동물, 식물 및 미생물에서 널리 발견됩니다. 리파아제가 더 많이 함유된 식물은 피마자 및 유채와 같은 유지 작물의 씨앗입니다. 유지 씨앗이 발아하면 리파아제는 다른 효소와 함께 작동하여 기름과 지방의 분해를 촉진하여 당을 생성하여 씨앗이 뿌리를 내릴 수 있는 능력을 제공합니다. 발아에 필요한 영양소와 에너지; 고등 동물의 췌장과 지방 조직은 동물 신체에서 더 많은 리파아제를 함유합니다. 장액에는 소량의 리파아제가 있으며, 이는 췌장 리파아제에 의한 지방 소화 부족을 보충하는 데 사용됩니다. 육식 동물의 위액에는 소량의 부티리나아제가 포함되어 있습니다. 동물의 경우 다양한 유형의 리파아제가 소화, 흡수, 지방 재구성 및 지단백질 대사와 같은 과정을 제어합니다. 리파아제는 박테리아, 균류 및 효모에서 더 풍부합니다(Pandey et al.). 미생물의 종류가 많기 때문에 번식이 빠르고 유전적 변이가 일어나기 쉽고, 동물과 식물보다 pH 범위, 온도 범위, 기질 특이성이 더 넓으며, 미생물에서 유래한 리파아제는 일반적으로 분비되는 세포외 효소이다. 주요 발효 미생물은 Aspergillus niger, Candida 등이다. 산업적 대량 생산과 고순도 시료 획득에 적합하다. 따라서 미생물 리파아제는 산업용 리파아제의 중요한 공급원이다. 일반적으로 다양한 공급원의 리파아제 특성은 다르며 이론 연구에서도 큰 의의가 있다.
자연
리파아제는 다양한 촉매 능력을 가진 효소의 한 종류입니다. 그것은 트리아실글리세리드와 다른 수불용성 에스테르의 가수분해, 알코올 분해, 에스테르화, 에스테르 교환 및 역합성을 촉매할 수 있습니다. 또한, 그것은 또한 인지질 분해효소, 리소포스포리파아제, 콜레스테롤 에스테라아제, 아실펩티드 가수분해효소 활성 등과 같은 다른 효소 활성을 나타냅니다(하라; 슈미트). 리파아제의 다른 활성은 오일-물 계면에서 에스테르 가수분해를 촉진하는 것과 같은 반응 시스템의 특성에 따라 달라지며, 효소 합성 및 에스테르 교환은 유기상에서 달성될 수 있습니다.
리파아제의 특성에 대한 연구는 주로 최적 온도 및 pH, 온도 및 pH 안정성, 기질 특이성 등과 같은 측면을 포함합니다. 현재까지 많은 수의 미생물 리파아제가 분리, 정제되었으며 그 특성이 연구되었으며 분자량, 최적 pH, 최적 온도, pH 및 열 안정성, 등전점 및 기타 생화학적 특성이 다릅니다(Veeraragavan et al.). 일반적으로 미생물 리파아제는 동물 및 식물 리파아제보다 작동 pH 및 작동 온도 범위가 넓고 안정성과 활성이 높으며 기질에 특이적입니다(Schmid et al.; Kazlauskas et al.).
리파제의 촉매적 특성은 촉매 활성이 오일-물 계면에서 가장 크다는 것입니다. Sarda와 Desnnelv는 이 현상을 1958년에 발견했습니다. 수용성 효소는 물에 녹지 않는 기질에 작용하며, 반응은 서로 분리된 두 개의 완전히 다른 상의 계면에서 발생합니다. 이것은 리파제와 에스테라제를 구별하는 특성입니다. 에스테라제(E C3.1.1.1)의 기질은 수용성이며, 최적의 기질은 단쇄 지방산(C8 이하)에서 형성된 에스테르입니다.
리파아제는 중요한 산업용 효소 제제 중 하나입니다. 리포리제, 트랜스에스테르화, 에스테르 합성 및 기타 반응을 촉매할 수 있으며, 오일 가공, 식품, 의약품, 일용 화학 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다. 다양한 출처의 리파아제는 서로 다른 촉매 특성과 촉매 활성을 가지고 있습니다. 그 중에서도 유기상 합성을 위한 트랜스에스테르화 또는 에스테르화 기능을 가진 리파아제의 대량 생산은 정밀 화학 물질 및 키랄 화합물의 효소 합성에 큰 의미가 있습니다.
리파아제는 트리글리세리드의 에스테르 결합에 작용하여 트리글리세리드를 디글리세리드, 모노글리세리드, 글리세롤, 지방산으로 분해하는 특수한 에스테르 결합 가수분해효소입니다.
효소는 활성 단백질입니다. 따라서 단백질 활성에 영향을 미치는 모든 요인은 효소 활성에 영향을 미칩니다. 기질과 상호 작용하는 효소의 활성은 온도, pH 값, 효소 용액 농도, 기질 농도, 효소 활성제 또는 억제제 등과 같은 많은 요인의 영향을 받습니다.
리파아제는 미생물에 널리 분포되어 있으며, 이를 생산하는 박테리아는 주로 곰팡이와 박테리아입니다. 트리글리세리드 처리에 적합한 다양한 출처에서 33개의 리파아제가 발표되었으며, 그 중 18개는 곰팡이에서, 7개는 박테리아에서 나왔습니다.
리파아제는 글리세리드(오일, 지방)를 가수분해하여 지방산, 디글리세리드, 모노글리세리드, 글리세롤을 다양한 단계에서 방출할 수 있습니다. 가수분해로 생성된 지방산은 표준 알칼리 용액으로 적정할 수 있으며, 적정 값은 효소 활성을 나타냅니다.
리파아제 촉매 작용 기전
리파제는 오일-물 계면에 대한 친화성을 가지고 있으며, 오일-물 계면에서 높은 속도로 물에 녹지 않는 지질 물질의 가수분해를 촉진할 수 있습니다. 리파제는 시스템의 친수성-소수성 계면 층에 작용하며, 이는 에스테라제와 특성이 다릅니다.
다양한 출처의 리파제는 아미노산 서열에 큰 차이가 있을 수 있지만, 3차 구조는 매우 유사합니다. 리파제의 활성 부위 잔류물은 세린, 아스파르트산, 히스티딘으로 구성되며, 세린 프로테아제 계열에 속합니다. 리파제의 촉매 부위는 분자에 묻혀 있으며, 표면은 비교적 소수성인 아미노산 잔류물(일명 "뚜껑")로 형성된 나선형 캡과 같은 구조로 덮여 있어 삼중 촉매 부위를 보호합니다. "뚜껑"의 -나선의 양친매성 특성은 오일-물 계면에서 리파제가 기질에 결합하는 능력에 영향을 미치고, 양친매성이 약해지면 리파제 활성이 감소합니다. "뚜껑"의 바깥쪽 표면은 비교적 친수성인 반면, 안쪽의 마주보는 표면은 비교적 소수성입니다. 리파제와 오일-물 계면 사이의 연관성으로 인해 "뚜껑"이 열리고 활성 부위가 노출되어 기질이 리파제에 결합하는 능력이 향상됩니다. 기질은 소수성 채널에 쉽게 들어가 활성 부위와 결합하여 효소-기질 복합체를 형성할 수 있습니다. 계면 활성화 현상은 촉매 부위 근처의 소수성을 증가시켜 -나선이 재조정되어 촉매 부위가 노출될 수 있습니다. 계면의 존재는 또한 효소가 불완전한 수화 층을 형성할 수 있게 하여 소수성 기질의 지방족 형성에 유익합니다. 측쇄는 효소 분자의 표면으로 접혀 효소 촉매 작용을 더 쉽게 진행할 수 있습니다.
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