Липаза. Липаза представляет собой фермент, который действует на сложную эфирную связь между глицерином и высокомолекулярными жирными кислотами.
В результате этой реакции образуются глицерин и жирные кислоты. Липаза обнаружена у многих микроорганизмов, в частности у продуцентов антибиотиков.
В связи с применением различных жиров в качестве пеногасителей и источников углеродного питания липаза представляет значительный интерес. Наличие липазы является одним из факторов, способствующих усвоению жиров в качестве питательных веществ. Благодаря присутствию липазы в культуральной жидкости происходит распад жиров, которые были введены в среду.
При изучении культуры Penicillium chrysogenum было показано, что в процессе ферментации активность липазы мицелия постепенно увеличивается и достигает максимума на третьи сутки культивирования. В культуральную жидкость липаза выделяется быстро и, когда заканчивается рост мицелия и наблюдается интенсивное пенициллинообразование, накапливается в большом количестве. Затем ее количество постепенно снижается (Borkar, Ghosh, 1958).
Из мицелия Penicillium chrysogenum путем растирания замороженного мицелия и последующей экстракции получен ферментный препарат, содержащий липазу. В своем составе он содержит сульфгидрильную группу.
Липаза Act. aureofaciens обнаружена как в мицелии, так и в культуральной жидкости. Она имеет два максимума активности в кислой (pH 5,0) и щелочной (8,0—8,5) зонах. Более высокую активность фермент проявляет в щелочной зоне. Активность липазы Act. aureofaciens ЛСБ-16 относительно различных масел и жиров неодинакова. Она обладает наивысшей активностью относительно подсолнечного масла и низкой — относительно кокосового и пальмоядрового масел. Присутствие в питательной среде масла способствует увеличению липолитической активности культуры.
β-Окисление жирных кислот. Механизм, при помощи которого у микроорганизмов происходит окисление образовавшихся в результате гидролиза жира жирных кислот, хорошо изучен у актиномицетов (Webly, Duff, Farmer, 1955). Он носит название β-окисления. Механизм β-окисления заключается в последовательном укорачивании жирной кислоты на два углеродных атома. Окислению (дегидрированию) в этом случае подвергается радикал — СН2, находящийся в p-положении по отношению к карбоксилу. В реакциях р-окисления принимает участие коэнзим А. Реакция дегидрирования ацил-коэнзима А производного жирной кислоты катализируется соответствующей ацилдегидрогеназой, в результате чего образуется соединение, имеющее двойную связь у второго углеродного атома.
Далее действует фермент эноилгидраза, катализирующая реакцию присоединения воды к ненасыщенным соединениям. Затем происходит дегидрогенизация β-оксикислоты до кетокислоты посредством β-оксиацилдегидрогеназы.
Таким путем образуется ацил-коэнзим А — производное жирной кислоты, укороченной на два углеродных атома, из которых возникает ацетилкоэнзим А. Образованное КоА — производное жирных кислот проходит через такие же четыре реакции и снова укорачивается на два углеродных атома и т. д. Коэнзим А после включения ацетильного радикала в цикл трикарбоновых кислот, вновь освобождается и может снова действовать как катализатор.