8. Aplicación de tirosinasa

Como recurso biológico importante, la tirosinasa tiene una amplia gama de usos en el campo de la ingeniería ambiental y muchas funciones fisiológicas importantes en el cuerpo. Además, en combinación con la inmovilización [75], los biosensores y otras tecnologías, el uso de la tirosinasa para la oxidación catalítica, el tratamiento de aguas residuales industriales y la detección de compuestos se ha convertido gradualmente en un foco de investigación en los campos de la protección ambiental y la detección biológica. .

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Según estudios relevantes,cistanchees una hierba común que se conoce como "la hierba milagrosa que prolonga la vida". Su principal componente escistanósido, que tiene varios efectos tales comoantioxidante, antiinflamatorio, ypromoción de la función inmunológica. El mecanismo entre la cistanche ypiel blanqueoreside en el efecto antioxidante de la cistancheglucósidos. La melanina en la piel humana es producida por la oxidación de tirosina catalizada portirosinasa, y la reacción de oxidación requiere la participación de oxígeno, por lo que los radicales libres de oxígeno en el cuerpo se convierten en un factor importante que afecta la producción de melanina. Cistanche contiene cistanosido, que es un antioxidante y puede reducir la generación de radicales libres en el cuerpo, por lo tantoinhibiendo la producción de melanina.

8.1. Protección del medio ambiente

Tyrosinase can catalyze the oxidation of mono phenolic compounds. Wada et al. [76] revealed that the rate of tyrosinase removal of substituted phenols in aqueous solutions follows the order of catechol > cresol>p-clorofenol > fenol > pmetoxifenol. La tirosinasa puede eliminar no solo los fenoles, sino también varias sustancias orgánicas, como las aminas orgánicas, que eventualmente forman un precipitado y pueden procesarse fácilmente. Por lo tanto, la tirosinasa en microorganismos se puede usar en campos de ingeniería ambiental, como fábricas y hospitales, para degradar y tratar aguas residuales que contienen fenol y amina [77]. Con la exploración continua del proceso de tratamiento, las condiciones de reacción se han ido optimizando gradualmente. Yamada et al. encontraron que la combinación de tirosinasa y quitosano tiene un mejor efecto en la eliminación de compuestos fenólicos en aguas residuales artificiales. La tirosinasa cataliza la oxidación de compuestos fenólicos en derivados de quinona, que posteriormente se quimiosorben en la membrana de quitosano. Algunos fenoles sustituidos con alquilo, como p-metilfenol, p-propilfenol, p-butilfenol y p-clorofenol, tienen tasas de eliminación de hasta el 93 % [78]. Si el grupo amino de la tirosinasa se fija en la resina de intercambio catiónico, podría eliminar completamente el fenol después de 2 h con una actividad apenas debilitada durante 10 ciclos de reutilización [71]. Fijada en aluminosilicato de sodio modificado (NaA) y aluminosilicato de calcio (CaA), la tirosinasa también se puede usar varias veces sin que disminuya su actividad [79]. Además, el complejo formado por nanomateriales y polifenol oxidasa puede reducir eficazmente las desventajas de las enzimas tradicionales en el tratamiento de aguas residuales [80].

8.2. Detección biológica

El biosensor, como tecnología emergente para la detección biológica, es un dispositivo analítico que inmoviliza enzimas, ADN, anticuerpos, células, etc. como sustancias de reconocimiento molecular en un conductor y convierte cambios químicos o térmicos, etc. en señales eléctricas. Es ampliamente utilizado en campos como la industria alimentaria, la ingeniería ambiental, la ingeniería de fermentación y la medicina, debido a su sensibilidad, especificidad, rapidez y precisión. Wu et al. [81] detectó rápidamente bisfenol A utilizando grafeno a escala nanométrica como biosensor básico de tirosinasa. Yang et al. [82] desarrollaron un nuevo biosensor de tirosina basado en una película compuesta de níquel recubierta de carbono de quitosano, que se utilizó para detectar catecol debido a las características de rápida, reutilizable y buena estabilidad. Jiang et al. [83] mediante el uso de tecnología de ensamblaje capa por capa, creó un reactor de tirosinasa capilar inmovilizado para detectar inhibidores de tirosinasa. Singh et al. [84] propusieron un biosensor de fibra óptica basado en resonancia de plasmón superficial para detectar compuestos fenólicos en soluciones acuosas.

9. Conclusión

Debido a que la tirosinasa está involucrada en el proceso de oscurecimiento de los alimentos y trastornos de despigmentación en humanos, los investigadores han estudiado exhaustivamente sondas e inhibidores específicos. Los compuestos efectivos en fuentes naturales como las plantas tienen el potencial de inhibir la tirosinasa. El uso de sondas para detectar el mecanismo de actividad de tirosinasa proporciona un medio eficaz para estudiar el mecanismo de actividad de tirosinasa y la detección de inhibidores de tirosinasa. Sin embargo, las sondas desarrolladas actualmente deben optimizarse debido a su escasa biocompatibilidad y estabilidad. Este artículo resume muchos inhibidores naturales, semisintéticos y sintéticos y analiza los efectos inhibidores de estos compuestos sobre la actividad de la tirosinasa. Según la revisión, a pesar de la amplia variedad de inhibidores naturales, la unidad de fenol sigue siendo una parte importante de muchos inhibidores de tirosinasa. Muchos investigadores han diseñado andamios adecuados basados ​​en esas estructuras de compuestos naturales, pero los inhibidores recientemente desarrollados necesitan más esfuerzo en el futuro. Con el desarrollo de la biología química, cada vez más sondas e inhibidores tienen mejores características biológicas, lo que promoverá nuestra investigación sobre la tirosinasa.

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