Ekstrakcja białek przy użyciu odwróconych miceli

• Autorzy: Martyna Matla , Anna Smętek , Rita Pyć

Warianty tytułu

Protein Extraction with Reversed Micelles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Odwrócone micele, czyli mikroemulsje typu woda w oleju są trójskładnikowymi systemami, które składają się z wody, cząsteczek surfaktantu i rozpuszczalnika organicznego. Mogą one być wykorzystywane do ekstrakcji w układzie ciecz-ciecz celem oczyszczania i wydobywania białek i innych cząsteczek. Odwrócone micele są atrakcyjnymi narzędziami w biotechnologii, ponieważ ekstrakcja w tych systemach jest tania, wydajna i łatwo jest w niej powiększać skalę. Wydajność ekstrakcji białek i ich rozpuszczanie w odwróconych micelach zależy od wielu czynników, takich jak pH, siła jonowa czy rodzaj i stężenie surfaktantu. W poniższym artykule przedstawiono proces ekstrakcji białek w odwróconych micelach i ich potencjalne zastosowania. Określono także i omówiono czynniki, które wywierają wpływ na ekstrakcję w układzie ciecz-ciecz. (abstrakt oryginalny)

EN

Reversed micelles, or water-in-oil microemulsions are three-component systems, that consist water, surfactant molecules and organic solvent. They can be used for liquid-liquid extraction to purificate and recovery proteins and other molecules. Reversed micelles are attractive tools for biotechnology because extraction in this systems is cheap, efficient and easy to scale up. Efficiency of protein extraction and solubilization in reversed micelles depends on many factors like pH, ionic strength, surfactant type and concentration. The present review describes the process of protein extraction in reversed micellar systems and shows potential applications of it. It also specify and describe factors that affect liquid-liquid extraction. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Biotechnologia

EN

Biotechnology

• Czasopismo: Biotechnology and Food Science
• Rocznik: 2011
• Numer: z. 75, nr 1
• Strony: 97--108

Twórcy

autor

Martyna Matla

• Politechnika Łódzka

autor

Anna Smętek

• Politechnika Łódzka

autor

Rita Pyć

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• Eriksson S, Nylen U, Rojas S, Boutonnet M. Preparation of catalysis from microemulsions and their applications in heterogeneous catalysis. Appl. Catal. 2004, 265:207-219.
• Stamatis H, Xenakis A, Kolisis FN. Bioorganic reactions in microemulsions: the case of lipases. Biotechnol. Adv. 1999, 17:293-318.
• Rodakiewicz-Nowak J. Układy micelarne i mikroemulsje w katalizie enzymatycznej. Biotechnologia 2003, 4:47-61.
• Winsor PA. Hydrotropy, solubilization, and related emulsification processes. Part I. Trans. Faraday Soc. 1948, 44:376-398.
• Carvaiho CML, Cabrai JMS. Reverse micelles as reaction media for lipases. Biochimie 2000, 82:1063-1085.
• Pires MJ, Aires-Barros MR, Cabral JMS. Liquid-liquid extraction of proteins with reversed micelles. Biotechnol. Prog. 1996, 12:290-301.
• Tascioglu S. Micellar solutions as reaction media. Tetrahedron 1996, 52:11113-11152.
• Sheild JW, Fergusson HD, Bommarlus AS, Hatton TA. Enzymes in reversed micelles as catalysts for organic-phase synthesis reactions. Ind. Eng. Chem. Fundam. 1986, 25:603-612.
• Shervani Z, Ikushima Y. Determination of hydrodynamic radius of AOT reverse micelles prepared in near-critical propane. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 2000, 164:307-313.
• Krieger N, Taipa MA, Aires-Barros MR, Melo EHM, Lima-Filho JL, Cabral JMS. Purification of the Penicillium citrinum lipase using AOT reversed micelles. J. Chem. Tech. Biotechnol. 1997, 69:77-85.
• Goto N, Ono T, Nakashio F, Hatton A. Design of surfactants suitable for protein extraction by reversed micelles. Biotechnol. Bioeng. 1997, 54:26-32.
• Jańczuk B, Wójcik W, Zdziennicka A, Gonzalez-Martin ML, Bruque JM. Swobodna energia międzyfazowa a swobodna energia adsorpcji i micelizacji substancji powierzchniowo-czynnych. Wiad. Chem. 2000, 54:795-814.
• Rosen MJ. Surfactants and interfacial phenomena. Wiley-Interscience, Hoboken, 2004, pp. 105-144.
• http://hermes.umcs.lublin.pl/~radchem1/home/ex-coll/K1_cmc.pdf, Procesy agregacji w układach surfaktantów. 20.03.2010.
• Ono T, Goto M. Interfacial Phenomena. Bioseparation through liquid-liquid interfaces. Springer US, 2005, pp. 287-302.
• Mathew MM, Juang R-S. Role of alcohols in the formation in inverse microemulsion and back extraction of proteins/enzymes in a reverse micellar system. Sep. Purif. Technol. 2007, 53:199-215.
• Cardoso MM, Barradas MJ, Kroner KH, Crespo JG. Amino acid solubilisation in cationic reversed micelles: factors affecting amino acid and water transfer. J. Chem. Technol. Biotechnol. 1999, 74:801-811.
• Tonova K, Lazarova Z. Reversed micelle solvents as tools of enzyme purification and enzyme-catalyzed conversion. Biotechnol. Adv. 2008, 26:516-532.
• Ferreira LFP, Taqueda ME, Vitolo M, Converti A, Pesoa Jr. A. Liquid-liquid extraction of commercial glucose oxidase by reversed micelles. J. Biotechnol. 2005, 116:411-416.
• Levashov AV, Klyachko NL. Micellar enzymology methodology and technique. Russ. Chem. B+, International Edition 2001, 50:1718-1732.
• Rodakiewicz-Nowak J, Steczko J. Apolarne układy micelarne w katalizie enzymatycznej. Wiad. Chem. 2000, 54:795-814.
• Brandani S, Brandani V, Di Giacomo G, Spera L. Effect of nonlinear equilibrium on the mass transfer rate of α-amylase extraction by reversed micelles. Proc. Biochem. 1996, 31:249-252.
• Wolbert RBG., Hilhorst R, Voskuilen G, Nachtegaal H, Dekker M. Protein transfer from an aqueous phase into reversed micelles, Eur. J. Biochem. 1989, 184:627-633.
• Stobbe H, Yunguang X, Zihao W, Jufu F. Development of a new reversed micelle liquid emulsion membrane for protein extraction. Biotechnol. Bioeng. 1997, 53:267-273.
• Umesh Hebbar H, Sumana B, Raghavarao KSMS. Use of reverse micellar systems for the extraction and purification of bromelain from pineapple wastes. Biosource Technol. 2008, 99:4896-4902.
• Soni K, Madamwar D. Reversed micellar extraction of an extracellular acid phosphatase from fermentation broth, Proc. Bioch. 2000, 36:311-315.
• Biasutti MA, Abuin EB, Silber JJ, Correa MM, Lissi EA. Kinetics of reactions catalyzed by enzymes in solutions of surfactants. Adv. Colloid Interfac. 2008, 136:1-24.
• Kilikian BV, Bastazin MR, Minomi NM, Goncalves EMR, Junior AP. Liquid-liquid extraction by reversed micelles in biotechnological processes. Braz. J. Chem. Eng. 2000, 17:29-38.
• Noritomi H, Kojima N, Kato S, Nagahama K. How can temperature affect reverse micellar extraction using sucrose fatty acid ester? Colloid Polym. Sci. 2006, 284:683-687.
• Farney CE, Glatz ChE. Extraction of charged fusion proteins in reversed micelles: comparision between different surfactant systems. Biotechnol. Prog. 1995, 11:260-264.
• Yu Y-Ch, Chu Y, Ji J-Y. Study of the factors affecting the forward and back extraction of yeast-lipase and its activity by reverse micelles. J. Colloid Interf. Sci. 2003, 267:60-64.
• Goklen KE, Hatton TA. Liquid-liquid extraction of low molecular proteins by selective solubilization in reversed micelles. Sep. Sci. Technol. 1987, 22:831-841.
• Camarinha-Vicente MLC, Aires-Barros MR, Cabral JMS. Purification of Chromobacterium viscosum lipases using reverse micelles. Biotechnol. Tech. 1990, 4:137-142.
• Aires-Barros MR, Cabral JMS. Selective separation and purification of two lipases from Chromobacterium viscosum using AOT reversed micelles. Biotechnol. Bioeng. 1991, 38:1302-1307.
• Rahaman RS, Chee JY, Cabral JMS, Hatton TA. Recovery of an extracellular alkaline protease from whole fermentation broth using reverse micelles. Biotechnol. Prog. 1988, 4:217-224.
• Krei GA, Hustedt H. Extraction of enzymes by reverse micelles. Chem. Eng. Sci. 1992, 47:99-111.
• Giovenco S, Laane C, Hilhorst R, Neijssed OM, van der Meer RR, Luyben KChAM. Proceedings of the 4th European Congress on Biotechnology. Amsterdam, 1987, 2, pp. 503-506.
• Dekker M, Van't Riet K, Weijers SR, Baltussen JWA, Laane C, Bijsterbosh BH. Enzyme recovery by liquid-liquid extraction using reversed micelles. Chem. Eng. J. 1986, 33:327-333.