Enzymtechnik
Offener Zugang

Abstrakt

Trennung von Pepsinogen aus dem Magen des Rotbarsches (Sebastes marinus) durch wässrige Zweiphasensysteme: Auswirkungen des Molekulargewichts und der Konzentration von PEG

Lisha Zhao, Suzanne M Budge, Abdel E Ghaly*, Marianne S Brooks und Deepika Dave

Aus Abfällen aus der Fischverarbeitung können kommerziell wertvolle Nebenprodukte wie Pepsinogen hergestellt werden, das in der Lebensmittel- und Fertigungsindustrie, bei der Collagen- und Gelatinegewinnung sowie zur Regulierung der Verdaulichkeit Anwendung findet. Pepsin, eine wichtige saure Protease, wird in einem inaktiven Zustand, Pepsinogen (PG) genannt, in der Magenschleimhaut synthetisiert und ausgeschieden. In der vorliegenden Studie wurde die Reinigung von Pepsinogen aus dem Magen von Rotbarschen mithilfe wässriger Zweiphasensysteme (ATPS) aus Polyethylenglykol (PEG) und Salz bei 4 °C optimiert. Die Auswirkungen des PEG-Molekulargewichts (PEG 1000, 1500, 3000 und 4000) und der Konzentration (16, 18, 20, 22 und 24 %) auf die PG-Verteilung wurden untersucht und Parameter wie Gesamtvolumen (TV), Volumenverhältnis (VR), Gesamtenzymaktivität (AE), Proteingehalt (Cp), spezifische Enzymaktivität (SA), Verteilungskoeffizient (Kp), Reinigungsfaktor (PF) und Rückgewinnungsausbeute (RY) wurden ausgewertet. Das PEG-Molekulargewicht und die PEG-Konzentration hatten ebenfalls signifikante Auswirkungen auf jeden Parameter. TV und VR nahmen mit zunehmender Salzkonzentration ab, da Salz Wasserstoffbrücken mit Wassermolekülen bildete und eine kompaktere und geordnetere Wasserstruktur bildete. PG verteilte sich aufgrund seiner negativen Ladung überwiegend in der PEG-reichen oberen Phase. AE, CP, SA, PF und RY stiegen mit zunehmender Salzkonzentration an und sanken dann ab, während KP ein umgekehrtes Muster aufwies. Die Konzentrationen PEG 3000 (20 %), PEG 1000 (24 %), PEG 4000 (16 %) und PEG 1000 (18 %) ergaben jeweils die höchsten TV-, VR-, CP- und KP-Werte. PEG 1500 mit einer Konzentration von 18 % ergab die höchsten AE-, SA-, PF- und RY-Werte (86,2 %). Da PEG 1500 in einer Konzentration von 18 % die höchsten RY-Werte (86,2 %) ergab, wurde dies als optimales PEG-Molekulargewicht und optimale PEG-Konzentration ausgewählt. (NH4)2SO4 in einer Konzentration von 15 %, das die höchsten RY-Werte (71,7 %) ergab, wurde als optimaler Salztyp und optimale Salzkonzentration ausgewählt. 15 % (NH4)2SO418 % PEG 1500 war die optimale ATPS-Kombination und stellte eine bessere Verteilung dar. Die mit der ATPS-Methode erzielten SA-, PF- und RY-Werte waren viel höher (2-fach bei SA und PF und 1,2-fach bei RY) als die mit der Ammoniumsulfat-Fraktionierungsmethode (ASF) erzielten Werte.