Биохимия и аналитическая биохимия

Абстрактный

Эффективность L-цистеина как антиоксиданта в синтезе олигопептидов, катализируемом папаином, в системе органических растворителей

Сантана Сринивасан, Шубхен Капила, Дэниел Форчинити и Пол Нам

Ферментативный синтез пептидов привлек значительное внимание к синтезу высокообходных олигопептидных кормовых добавок в питании животных. Выносливая протеаза (папаин) с цистеиновым фрагментом в активном центре требует присутствия антиоксиданта в реакционной среде, чтобы гарантировать, что тиоловая группа останется нетронутой. Свободный цистеин был выбран в качестве антиоксиданта для катализируемого папаином синтеза олигопептидов в водных системах. Однако из-за ограниченной растворимости цистеина в органических растворителях он, как правило, не является подходящим антиоксидантом для синтеза олигопептидов в двухфазных системах растворителей; вместо этого часто используется меркаптоэтанол. Лизин и метионин — это пара хорошо известных лимитирующих аминокислот, которые находят применение в кормах для крупного рогатого скота и птицы. Синтез соолигопептидов лизина и метионина, как правило, был предпринят в двухфазных системах растворителей с меркаптоэтанолом в качестве антиоксиданта. Присущая меркаптоэтанолу токсичность, даже если он присутствует в следовых количествах, делает его использование нежелательным во время синтеза олигопептидов, которые будут использоваться в качестве кормовых добавок. Использование нетоксичных антиоксидантов, таких как цистеин, сделало бы конечный продукт более пригодным в качестве пищевой добавки для корма животных. Поэтому эффективность L-цистеина как антиоксиданта была исследована во время катализируемой папаином олигомеризации Lys, Arg, Glu и Asp в двух органических системах: трехфазной микроводной среде, состоящей из н-октана, DFP и воды, а также гомогенных смесей ACN/вода. Реакции также проводились в атмосфере аргона в присутствии и в отсутствие антиоксидантов. Результаты экспериментов показали, что L-цистеин способствовал синтезу олигомеров как в трехфазной системе, так и в смеси ACN/вода. Было обнаружено, что общий выход олигомеров был выше 75% в присутствии L-цистеина. Выходы олигопептидов, полученные в результате реакций, проведенных в атмосфере аргона, составили менее 20%.