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Colloids and surfaces. B, Biointerfaces2020Apr01Vol.188issue()

デュアル酵素カプセル化用のチロシナーゼ媒介ドーパミン重合修飾磁気アルギン酸ビーズ:調製、性能、および応用

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

この研究では、二重酵素の混合物の閉じ込めを得るためのシンプルで効率的な方法が開発されています。原理の証明として、二重酵素(チロシナーゼ(Tyr)およびβ-グルコシダーゼ(β-Glu))を、存在するin situ Tyrを介したドーパミンポリマー化および内部設定戦略戦略を使用して、磁気アルギン酸 - ポリドパミン(PDA)ビーズで共腸組み合わせていました。磁気アルギン酸-PDAゲル化。磁気アルギン酸ビーズからの酵素の漏れは、アルギン酸塩とPDAの二重ネットワーク架橋を利用することにより大幅に減少しました。調製された磁気アルギン酸ビーズの物理化学的特性は、フーリエ変換赤外線分光法(FT-IR)、X線回折(XRD)、および走査型電子顕微鏡(SEM)分析によって特徴付けられました。その後、酵素動態や阻害速度論など、酵素反応条件と閉じ込められたTyrおよびβ-Gluの性能を調査しました。閉じ込められたTyrとβ-GluのMichaelis-Menten定数(km)は、それぞれ2.72および3.4​​5 mmと測定されました。閉じ込められたTyrおよびβ-Gluのコジ酸およびカスタノスルミンの半最大阻害濃度(IC50)は、それぞれ13.04および56.23μmとして決定されました。最後に、閉じ込められた二重酵素磁気アルギン酸ビーズを正常に適用して、6種類の茶ポリフェノール抽出物の阻害効力を評価しました。紅茶と白茶は、Tyrに対する高い阻害活性を示しました(36.14±1.43)%および(36.76±2.35)%でしたが、紅茶と暗茶はβ-Gluに対する高い阻害活性を示しました(37.89±6.70)%でしたそれぞれ(21.28±4.68)%。

この研究では、二重酵素の混合物の閉じ込めを得るためのシンプルで効率的な方法が開発されています。原理の証明として、二重酵素(チロシナーゼ(Tyr)およびβ-グルコシダーゼ(β-Glu))を、存在するin situ Tyrを介したドーパミンポリマー化および内部設定戦略戦略を使用して、磁気アルギン酸 - ポリドパミン(PDA)ビーズで共腸組み合わせていました。磁気アルギン酸-PDAゲル化。磁気アルギン酸ビーズからの酵素の漏れは、アルギン酸塩とPDAの二重ネットワーク架橋を利用することにより大幅に減少しました。調製された磁気アルギン酸ビーズの物理化学的特性は、フーリエ変換赤外線分光法(FT-IR)、X線回折(XRD)、および走査型電子顕微鏡(SEM)分析によって特徴付けられました。その後、酵素動態や阻害速度論など、酵素反応条件と閉じ込められたTyrおよびβ-Gluの性能を調査しました。閉じ込められたTyrとβ-GluのMichaelis-Menten定数(km)は、それぞれ2.72および3.4​​5 mmと測定されました。閉じ込められたTyrおよびβ-Gluのコジ酸およびカスタノスルミンの半最大阻害濃度(IC50)は、それぞれ13.04および56.23μmとして決定されました。最後に、閉じ込められた二重酵素磁気アルギン酸ビーズを正常に適用して、6種類の茶ポリフェノール抽出物の阻害効力を評価しました。紅茶と白茶は、Tyrに対する高い阻害活性を示しました(36.14±1.43)%および(36.76±2.35)%でしたが、紅茶と暗茶はβ-Gluに対する高い阻害活性を示しました(37.89±6.70)%でしたそれぞれ(21.28±4.68)%。

In this study, a simple and efficient method to obtain entrapment of mixtures of double enzymes is developed. As a proof of principle, double enzymes (tyrosinase (TYR) and β-glucosidase (β-Glu)) were co-immobilized in magnetic alginate-polydopamine (PDA) beads using in situ TYR-mediated dopamine polymerization and internal setting strategy-mediated magnetic alginate-PDA gelation. The leakage of enzymes from the magnetic alginate beads was significantly reduced by exploiting the double network cross-linking of alginate and PDA, which was induced by the d-(+)-Gluconic acid δ-lactone (GDL) and TYR, respectively. The physicochemical properties of the prepared magnetic alginate beads were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis. After that, the enzymatic reaction conditions and the performance of the entrapped TYR and β-Glu, such as enzyme kinetics and inhibition kinetics, were investigated. The Michaelis-Menten constants (Km) of the entrapped TYR and β-Glu were determined as 2.72 and 3.45 mM, respectively. The half-maximal inhibitory concentrations (IC50) of kojic acid and castanospermine for the entrapped TYR and β-Glu were determined as 13.04 and 56.23 μM, respectively. Finally, the entrapped double enzymes magnetic alginate beads were successfully applied to evaluate the inhibitory potency of six kinds of tea polyphenols extracts. Black tea and white tea showed high inhibition activity against TYR were (36.14 ± 1.43)% and (36.76 ± 2.35)%, respectively, while the black tea and dark tea showed high inhibition activity against β-Glu were (37.89 ± 6.70)% and (21.28 ± 4.68)%, respectively.

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