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Titelaufnahme

Titel
Characterization of beta-galactosidase and enzymatic synthesis of prebiotic galacto-oligosaccharides / Sanaullah Iqbal
VerfasserIqbal, Sanaullah
Begutachter / BegutachterinKneifel, Wolfgang ; Staudacher, Erika
Betreuer / BetreuerinHaltrich, Dietmar
Erschienen2011
Umfang78 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)β-Galactosidase / Laktobacilli / Charakterisierung / Präbiotischen / Galacto-Oligosacchariden
Schlagwörter (EN)β-Galactosidase / Lactobacilli / Characterization / Prebiotic / Galacto-oligoasaccharides
Schlagwörter (GND)Galactosidase <beta-> / Enzymaktivität / Galactose / Oligosaccharide
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-16351 Persistent Identifier (URN)
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Characterization of beta-galactosidase and enzymatic synthesis of prebiotic galacto-oligosaccharides [8.36 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Galaktooligosaccharide (GOS) sind unverdauliche Kohlenhydrate, welche durch Transgalaktosylierung von Laktose mithilfe des Enzyms ß-Galaktosidase hergestellt werden. GOS wirken als Präbiotika positiv auf die Darmmikrobiota, indem sie das Wachstum von probiotischen Bakterien, wie Laktobazillen und Bifidobakterien, fördern und jenes von Krankheitserregern unterdrücken. Deshalb wird diesem Forschungsbereich in den letzten Jahren besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Die glykosidische Bindung zwischen den Monosaccharid-Resten der produzierten GOS hängt stark von dem Organismus ab, aus welchem die entsprechenden lacLM Gene isoliert wurden, sowie den Transgalaktosylierungs-Bedingungen und bestimmt die präbiotische Effizienz. In der vorliegenden Arbeit wurden rekombinante ß-Galaktosidasen aus probiotischen Lactobacillus plantarum und L. sakei biochemisch charakterisiert. Diese beiden Enzyme sind Heterodimere aus der Familie der Glykosid Hydrolasen GH2 und ihr Temperatur- bzw. pH-Optimum ist weitgehend zur Produktion von GOS aus Laktose geeignet. Die ß-Galaktosidasen aus Lactobacillus plantarum und L. sakei bilden bevorzugt GOS mit ß-(1¿6) und ß-(1¿3) Bindungen, wobei hauptsächlich ß-D-Galp-(1¿3)-D-Glc, ß-D-Galp-(1¿6)-D-Glc, ß-D-Galp-(1¿3)-D-Gal, ß-D-Galp-(1¿6)-D-Gal, ß-D-Galp-(1¿6)-D-Lac und ß-D-Galp-(1¿3)-D-Lac produziert werden. Der Ausbeute an GOS beträgt ca. 41 % (w/w) vom Gesamtzucker. Zusammenfassend ist die Charakterisierung verschiedener ß-Galaktosidasen und ihrer Transgalactosylierungs-Aktivitäten, besonders aus probiotischen Bakterien, von großer Bedeutung.

Zusammenfassung (Englisch)

Galacto-oligosaccharides (GOS) are non-digestible carbohydrates which meet the criteria of “prebiotics” and therefore have attracted increasing attention in last few years. These oligosaccharides are produced by transgalactosylation of lactose, catalyzed by -galactosidase, and have been found capable of modulating the colonic microflora by stimulating the growth of beneficial bacteria (“probiotics”) especially bifidobacteria and lactobacilli and suppressing the activities of pathogens. Prebiotic efficiency of GOS is influenced by the glycosidic linkage between monosaccharide residues which is strongly dependent on -galactosidase source and conditions of transgalactosylation. The recombinant -galactosidases from probiotic Lactobacillus plantarum and Lactobacillus sakei have been biochemically characterized in detail for various parameters. Both enzymes are heterodimeric -galactosidases encoded by lacLM genes, belonging to glycoside hydrolase family GH2. Temperature and pH requirements of the enzymes are quite suitable for the bioconversion of lactose for GOS production. These -galactosidases have high transgalactosylation activities with special preference to form -(16) and -(13)-linked GOS products during lactose conversion. The main components of GOS mixtures produced by these -galactosidases are -D-Galp-(13)-D-Glc, -D-Galp-(16)-D-Glc, -D-Galp-(13)-D-Gal, -D-Galp-(16)-D-Gal, -D-Galp-(16)-D-Lac and -D-Galp-(13)-D-Lac. The yield of GOS is 41% (w/w) of total sugars. In conclusion, it is of great interest to characterize different -galactosidases and to investigate their transgalactosylation activities, from different sources, preferably from probiotic bacteria.