Synthesis of ?-galactooligosaccharides with ?-galactosidase from Lactobacillus reuteri of canine origin

Abstract

Crude cell-free extracts from Lactobacillus reuteri grown on cellobiose, maltose, lactose and raffinose were assayed for glycosidic activities. When raffinose was used as the carbon source, alpha-galactosidase was produced, showing the highest yield at the beginning of the stationary growth phase. A 64 kDa enzyme was purified by ultra- and gel filtration, and characterized for its hydrolytic and synthetic activity. Highest hydrolytic activity was found at pH 5.0 at 50 degrees C ( K(M) 0.55 mM, V(max) 0.80 micromol min(-1) mg(-1) of protein). The crude cell-free extract was further used in glycosyl transfer reactions to synthesize oligosaccharides from melibiose and raffinose. At a substrate concentration of 23% (w/v) oligosaccharide mixtures were formed with main products being a trisaccharide at 26% (w/w) yield from melibiose after 8 h and a tetrasaccharide at 18% (w/w) yield from raffinose after 7 h. Methylation analysis revealed the trisaccharide to be 6' alpha-galactosyl melibiose and the tetrasaccharide to be stachyose. In both cases synthesis ceased when hydrolysis of the substrate reached 50%.

α-Galactosidase/Sucrose Kinase (AgaSK), a Novel Bifunctional Enzyme from the Human Microbiome Coupling Galactosidase and Kinase Activities

“…Family GH36 members originate from bacteria, fungi, and plants and carry out hydrolysis with a net retention of the anomeric configuration, which is why many enzymes from this family have been shown to possess transglycosylation activity (21)(22)(23)(24)(25)(26)(27). For their ability to hydrolyze ␣-galactosides non-digestible by humans and to synthesize diverse oligosaccharides, GH36 ␣-galactosidases have potential applications for the production of prebiotics.…”

Kereskedelmi forgalomban kapható probiotikus baktériumok galaktozidáz enzimeinek tanulmányozása

“…Természetesen a prokarióta eredetű -galaktozidáz enzimmel is egyre több kutatás foglalkozik [Leder et al, 1994, Yoon & Hwang 2008, Garro et al, 1996. A mikroorganizmusok extracellulárisan [Gote et al, 2004, Puchart et al, 2000, Shivam et al, 2010, Manzanares et al, 1998], illetve intracellulárisan [Carrera-Silva et al, 2006, Tzortzis et al, 2003, Xiao et al, 2000 szintetizálják az alfa-galaktozidáz enzimet.…”

“…Érdekes, hogy ez az enzim két aktív centrummal rendelkezik és két N-terminális ( / ) 8 Víz jelenléte nélkül a galaktozidáz enzimek hidroláz aktivitásuk mellett mutatnak transzfer aktivitást is. Általában Gal--1,6, vagy Gal--1,3 kötéseket tartalmazó terméket szintetizálnak [Tzortzis et al, 2003, van Laere et al, 1999 és ritkábban Gal--1,4 kötéssel állítanak elő terméket. Egy Stachys affinis gumóiból izolált alfa-galaktozidáz enzimről írták le eddig, hogy…”

“…ábra A B. animalis subsp. lactis Bb-12 törzs által szintetizált -galaktozidáz enzim produktivitásának alakulása különböző raffinóz koncentrációk hatására fermentum CRL251 45 kDa [Garro et al, 1993], L. reuteri NCIMB 41152 64 kDa [Tzortzis et al, 2003], a B. stearothermophilus NCIM 5146 165,9 kDa (dimer). A fenti eredmények alapján pH=5,5-6,5 [Xiao et al, 2000]; B. adolescentis DSM20083 -pH=5,5 [Leder et al, 1994].…”

“…Carerra-Silva és kutató csoportja [2006] L. fermentum CRL 722 -galaktozidáz stabilitásának vizsgálatával megállapították, hogy az enzim 50°C-on 30 perc után is megtartotta aktivitásának 100%-át, míg L. reuteri NCIM341152 törzs eredetű 60°C-on csupán 10 percig [Tzortzis et al, 2003]. értéken a 35°C-on detektált inaktiválódási sebesség is csekélynek tekinthető.…”