Lakkaasi
Lakkaasi on oksidoreduktaaseihin kuuluva entsyymi, joka katalysoi fenolien hapettumista kinoneiksi ja fenolien hapettavia kytkentäreaktioita, mutta toisaalta myös polyfenolien pilkkoutumisia pienemmiksi molekyyleiksi. Entsyymiä tavataan useissa mikro-organismeissa ja sienissä sekä eräistä kasveista. Lakkaasin EC-numero on EC 1.10.3.2 ja CAS-numero 80498-15-3. Lakkaasia käytetään esimerkiksi paperi- ja tekstiiliteollisuudessa kuitujen valkaisuun.[1][2][3][4]
Rakenne ja biologinen rooli muokkaa
Ensimmäisen kerran lakkaasi eristettiin vernissasumakista (Toxicodendron vernicifluum tai Rhus vernicifera) 1800-luvun lopulla. Sen rakenne selvitettiin noin 100 vuotta myöhemmin. Lakkaasia esiintyy useissa mikrobeissa ja sienissä. Kasvikunnassa sitä tuottavat sumakkikasvit sekä eräät muun kasvilajit kuten vuorivaahtera, loblollymänty ja huiskahevoskastanja. Lakkaasi on rakenteeltaan monomeeri ja koostuu yhdestä polypeptidiketjusta, jossa on noin 500 aminohappoa. Entsyymiin on kuitenkin usein sitoutunut useita polysakkaridiyksiköitä. Lakkaasi vaatii toimiakseen neljä kupari-ionia sitoutuneena entsyymiin. Entsyymissä on kolme erilaista sitoutumiskohtatyyppiä kupari-ioneille. Kupari-ionien tehtävä on sitoutua happeen ja olla apuna hapetusreaktioiden katalyysissä. Lakkaasin molekyylimassa on suurimmillaan noin 125 kDa. Lakkaasin inhibiittoreita ovat muun muassa fluoridi-, hydroksidi- ja atsidi-ionit. Lakkaasi hyväksyy substraateikseen useantyyppisiä fenoleita, jotka se hapettaa kinoneiksi ja lisäksi entsyymi voi katalysoida hapettuneiden yhdisteiden kytkentäreaktioita.[1][2][3][4][5][6]
Lakkaasi muodostaa fenolisista yhdisteistä kinoneja ja radikaaleja. Nämä radikaalit voivat reagoida keskenään muodostaen ristiinlinkittyneitä rakenteita. Sienissä lakkaasi avustaa lahottamista hajottamalla ligniiniä. Lisäksi entsyymillä on merkitystä itiöemien kasvussa, itiöiden tuotannossa ja solujen tarttumisessa toisiinsa. Kasveissa lakkaasi voi osallistua ligniinin biosynteesiin ja se kovettaa eräiden kasvilajien pihkan lakkamaiseksi.[5][6]
Käyttö muokkaa
Koska lakkaasi hajottaa ligniiniä käytetään sitä selluteollisuudessa ligniinin poistamiseen ja sellun valkaisemiseen. Tekstiiliteollisuudessa sitä käytetään niin ikään kuitujen valmistamiseen ja käsitellyissä farkuissa indigon tummansinisen värin vaalentamiseen kuluneen vaikutelman aikaansaamiseksi. Entsyymiä voidaan käyttää myös fenolisten yhdisteiden pitoisuuksien määrittämiseen ja elintarviketeollisuudessa mehujen kirkastamiseen.[3][4][5][7]
Lähteet muokkaa
- ↑ a b EC 1.10.3.2 - laccase Brenda. Viitattu 19.2.2019. (englanniksi)
- ↑ a b Daniel L. Purich, R. Donald Allison: The Enzyme Reference, s. 507. Academic Press, 2003. ISBN 9780080550817. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 19.2.2019). (englanniksi)
- ↑ a b c Sune Lobedanz. Ture Damhus, Torben V. Borchert, Tomas T. Hansen, Henrik Lund, Weijian Lai, Mengmeng Lin, Marc Leclerc & Ole Kirk: Enzymes in Industrial Biotechnology, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2016. Viitattu 19.2.2019.
- ↑ a b c Ivan Herbots, Betrix Kottwitz, Peter J. Reilly , Richard L. Antrim, Heidi Burrows, Herman B. M. Lenting, Liisa Viikari, Anna Suurnäkki, Marja‐Leena Niku‐Paavola, Jaakko Pere & Johanna Buchert: Enzymes, 4. Non‐food Application, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2008. Viitattu 19.2.2019
- ↑ a b c Julio Polaina, Andrew P. MacCabe: Industrial Enzymes, s. 461–473. Springer, 2007. ISBN 978-1-4020-5376-4. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 19.2.2019). (englanniksi)
- ↑ a b Ivano Bertini, Astrid Sigel: Handbook on Metalloproteins, s. 772-774. CRC Press, 2001. ISBN 9780824705206. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 19.2.2019). (englanniksi)
- ↑ James P. Farr, William L. Smith & Dale S. Steichen: Bleaching Agents, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2003. Viitattu 19.2.2019.