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Einflussfaktoren auf die Stabilität und Aktivität der ... - JuSER

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Zusammenfassung & Ausblick<br />

zusätzlich eine Fragmentierung des Enzyms, welche vermutlich durch die Reibung des<br />

Rührfisches am Gefäßboden hervorgerufen wurde. Bei höheren pH-Werten (pH 7 und pH 8)<br />

konnte eine Stabilisierung der BFDH281A gegenüber den Rühreffekten beobachtet werden,<br />

des Weiteren wies sie eine hohe Stabilität gegenüber einem metallischen Kopfrührer auf. Die<br />

bei den magnetischen Rührprozessen hervorgerufene Inaktivierung ist somit vermutlich in<br />

einer pH-abhängigen Adsorption der BFDH281A an der hydrophoben Oberfläche des<br />

Rührfisches begründet, welche zu einer Entfaltung und Aggregation der Enzymmoleküle<br />

führt. Die BAL scheint solchen Adsorptionsprozessen in einem geringeren Maß zu<br />

unterliegen. Die Unterschiede zwischen den beiden Enzymen beim magnetischen Rühren sind<br />

vermutlich durch die verschiedenen isoelektrischen Punkte (pI) begründet. Bei pH-Werten am<br />

pI eines Proteins ist seine Adsorption an Grenzflächen am größten. Da die BFD ihren pI bei<br />

pH 6,5 (Hasson et al., 1995) und die BAL bei pH 4,6 hat (Janzen et al., 2006), ist die<br />

Wahrscheinlichkeit einer Adsorption der BFDH281A an der hydrophoben Oberfläche des<br />

Rührfischs, bei den untersuchten pH-Werten, höher als bei der BAL.<br />

Interphaseneffekte und molekulare Lösungsmitteltoxizität:<br />

Das organische Lösungsmittel Methylisobutylketon (MIBK) zeigte unterhalb der Löslichkeitsgrenze<br />

(ca. 5% v/v) keinen negativen Effekt auf die Stabilität der BAL. Eine molekulare<br />

Toxizität durch in der Wasserphase vorhandene Lösungsmittelmoleküle liegt also nicht vor.<br />

Bei Verwendung von MIBK oberhalb der Löslichkeitsgrenze in Puffer wurde bereits ohne ein<br />

Durchmischen der beiden Phasen eine erhöhte Inaktivierung beobachtet (t 1/2 : 108 ± 17 h).<br />

Eine Grenzflächentoxizität von MIBK gegenüber der BAL liegt also vor. Durch kontinuierliches<br />

Rühren der beiden Phasen unter Ausbildung einer Emulsion sank die Halbwertszeit um<br />

weitere 75% (t 1/2 : 26 ± 7 h). Die erhöhte Inaktivierung setzt sich vermutlich aus der vergrößerten<br />

Grenzfläche und dem Einfluss des magnetischen Rührens zusammen.<br />

Inaktivierung durch aromatische Aldehyde:<br />

Demgegenüber zeigte die BAL in Anwesenheit geringer Aldehydkonzentrationen (≤ 2 mM),<br />

bereits im homogenen Reaktionssystem, eine schnelle Inaktivierung innerhalb weniger<br />

Minuten. Für die Inaktivierungsanalysen mit verschiedenen substituierten Benzaldehyd-<br />

Derivaten wurde ein HPLC-basierter Test entwickelt, welcher es ermöglichte, die<br />

Restaktivität der BAL nach Inkubation mit den Aldehyden zu distinkten Zeitpunkten zu<br />

ermitteln, ohne dass ein zweiter Aldehyd eingesetzt werden musste. So wurde die Bildung<br />

von Mischprodukten und eine Verfälschung des Ergebnisses vermieden. Die Inaktivierung<br />

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