Enzym zur Herstellung von laktosefreier Milch
Ein Team unter der Leitung des CSIC und des CNIO hat die molekulare Struktur der β-Galaktosidase im Detail beobachtet
Forscher des Nationalen Forschungsrats (CSIC) und des Nationalen Krebsforschungszentrums (CNIO) Spaniens haben mit Hilfe der elektronischen Kryomikroskopie die Molekularstruktur eines Enzyms aufgeklärt, das in der Lage ist, Laktose zu hydrolysieren oder abzubauen. Die Ergebnisse der Arbeit, die in der Zeitschrift ACS Chemical Biology veröffentlicht werden, stellen einen Durchbruch bei der Suche nach neuen Wegen zur Gewinnung von laktosefreier Milch und Milchprodukten dar.
Laktoseintoleranz ist eine häufige Verdauungsstörung, von der ein großer Teil der erwachsenen Bevölkerung betroffen ist.
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"Laktoseintoleranz ist eine häufige Verdauungsstörung, die einen großen Teil der erwachsenen Bevölkerung betrifft. Der Schweregrad der Symptome ist von Person zu Person unterschiedlich und hängt von der Anfälligkeit für Zucker und der eingenommenen Menge ab. Aus diesem Grund hat im Bereich der Biotechnologie die Untersuchung von Enzymen, die für die Herstellung von laktosefreier Milch und Milchderivaten eingesetzt werden können, wie z.B. β-Galaktosidase aus dem Bakterium Thermotoga maritima oder TmLac, große Bedeutung erlangt", erklärt Julio Polaina, CSIC-Forscher am Institut für Agrochemie und Lebensmitteltechnologie.
Rafael Fernández-Leiro vom CNIO fügt hinzu: "Wir haben die Technik der elektronischen Kryomikroskopie oder Kryo-EM verwendet, die zu einer Alternative zur Röntgenbeugung geworden ist, die traditionell zur Lösung der Struktur von Makromolekülen bei hoher Auflösung eingesetzt wird. Die Struktur des TmLac-Enzyms war zuvor erfolglos versucht worden. Dank Cryo EM konnten wir seine Struktur mit einer Auflösung von zwei Angström auflösen, eine der höchsten Auflösungen, die bisher mit dieser Technik erreicht wurde und die es uns erlaubt, die atomare Struktur dieses Enzyms im Detail zu sehen".
"Unsere Innovation leistet einen wichtigen Beitrag zur Gesundheit und zum Wohlbefinden der großen Bevölkerung mit unterschiedlichem Grad an Laktoseintoleranz. Ein nächster Schritt ist der Entwurf von Hybrid-Enzymen, die effizient an verschiedene feste Träger binden und somit für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden können", schließt Julia Sanz-Aparicio vom Rocasolano Institut für Chemie und Physik des CSIC.
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