يستخدم إيزوميراز الجلوكوز بالكامل تقريبًا في شكل ثابت، وعلى الرغم من تطبيق العديد من الطرق لتثبيت الإنزيم على الأيزوميراز، إلا أن طريقتين رئيسيتين فقط مجديتين اقتصاديًا حتى الآن.
مفهوم الإيزومرات
تنتمي (Isomerases) إلى فئة EC5 الأولية من الإنزيمات التي تحفز التفاعلات التي تنطوي على إعادة ترتيب هيكلي للجزيء، ونظام سباق الألانين، على سبيل المثال، يحفز تحويل (l -alanine) إلى شكله المتماثل (صورة معكوسة)، (d -alanine)، الأيزوميراز المعروف باسم (mutarotase) يحفز تحويل α-d– الجلوكوز إلى β–d-الجلوكوز.
وهي مقسمة إلى ثلاثة مستويات هرمية: ستة فئات فرعية، 17 فئة فرعية، و 231 رقمًا تسلسليًا، وترتبط هذه الأرقام التسلسلية بما يقرب من 300 تفاعل كيميائي حيوي، وعلى سبيل المثال، وإيزوميراز الجلوكوز هو إنزيم مهم صناعيًا نظرًا لتطبيقه في إنتاج شراب الذرة عالي الفركتوز، وكذلك في إنتاج الفركتوز عن طريق أزمرة الجلوكوز إلى الفركتوز، والذي يتم استخدامه كبديل لسكر القصب.
تطبيقات الإيزوميراز
- تستخدم الايزوميراز في العديد من التطبيقات، وفي الهندسة الأيضية تم استخدام إيزوميراز الزيلوز بشكل تقليدي لتحويل الجلوكوز إلى سكر الفواكه في صناعة الشراب.
- د- تاغاتوز متشابه من الجالاكتوز بواسطة ايزوميراز-ارابينوز، وهذه الفئة من الإنزيمات لها تطبيقات محتملة في كل من الصناعات الدوائية والصناعات الغذائية.
- تحفز الأيزوميرات تفاعلات الأزمرة مثل التعرق والتخلص.
- لم يتم استخدامها في العديد من التطبيقات الصناعية.
- مع ذلك، فإن واحدة من أنجح عمليات التحفيز الحيوي القائمة على الإنزيم تتضمن الأيزوميراز: استخدام إيزوميراز الجلوكوز لإنتاج شراب الذرة عالي الفركتوز (HFCS).
- تُستخدم مركبات الكربون الهيدروفلورية (HFCS) كمُحلي بديل للسكروز في صناعة الأغذية والمشروبات.
- يتم إجراء أزمرة الجلوكوز إلى مركبات الكربون الهيدروفلورية على نطاق صناعي في مفاعلات مستمرة ذات طبقة ثابتة باستخدام أيزوميرات الجلوكوز المعطلة.
- يتجاوز إجمالي كمية مركبات الكربون الهيدروفلورية التي ينتجها إيزوميراز الجلوكوز مليون طن سنويًا.
