Lakkaasi

Lakkaasi on oksidoreduktaaseihin kuuluva entsyymi, joka katalysoi fenolien hapettumista kinoneiksi ja fenolien hapettavia kytkentäreaktioita, mutta toisaalta myös polyfenolien pilkkoutumisia pienemmiksi molekyyleiksi. Entsyymiä tavataan useissa mikro-organismeissa ja sienissä sekä eräistä kasveista. Lakkaasin EC-numero on EC 1.10.3.2 ja CAS-numero 80498-15-3. Lakkaasia käytetään esimerkiksi paperi- ja tekstiiliteollisuudessa kuitujen valkaisuun.

Rakenne ja biologinen rooli 
Ensimmäisen kerran lakkaasi eristettiin vernissasumakista (Toxicodendron vernicifluum tai Rhus vernicifera) 1800-luvun lopulla. Sen rakenne selvitettiin noin 100 vuotta myöhemmin. Lakkaasia esiintyy useissa mikrobeissa ja sienissä. Kasvikunnassa sitä tuottavat sumakkikasvit sekä eräät muun kasvilajit kuten vuorivaahtera, loblollymänty ja huiskahevoskastanja. Lakkaasi on rakenteeltaan monomeeri ja koostuu yhdestä polypeptidiketjusta, jossa on noin 500 aminohappoa. Entsyymiin on kuitenkin usein sitoutunut useita polysakkaridiyksiköitä. Lakkaasi vaatii toimiakseen neljä kupari-ionia sitoutuneena entsyymiin. Entsyymissä on kolme erilaista sitoutumiskohtatyyppiä kupari-ioneille. Kupari-ionien tehtävä on sitoutua happeen ja olla apuna hapetusreaktioiden katalyysissä. Lakkaasin molekyylimassa on suurimmillaan noin 125 kDa. Lakkaasin inhibiittoreita ovat muun muassa fluoridi-, hydroksidi- ja atsidi-ionit. Lakkaasi hyväksyy substraateikseen useantyyppisiä fenoleita, jotka se hapettaa kinoneiksi ja lisäksi entsyymi voi katalysoida hapettuneiden yhdisteiden kytkentäreaktioita. 

Lakkaasi muodostaa fenolisista yhdisteistä kinoneja ja radikaaleja. Nämä radikaalit voivat reagoida keskenään muodostaen ristiinlinkittyneitä rakenteita. Sienissä lakkaasi avustaa lahottamista hajottamalla ligniiniä. Lisäksi entsyymillä on merkitystä itiöemien kasvussa, itiöiden tuotannossa ja solujen tarttumisessa toisiinsa. Kasveissa lakkaasi voi osallistua ligniinin biosynteesiin ja se kovettaa eräiden kasvilajien pihkan lakkamaiseksi.

Käyttö 
Koska lakkaasi hajottaa ligniiniä käytetään sitä selluteollisuudessa ligniinin poistamiseen ja sellun valkaisemiseen. Tekstiiliteollisuudessa sitä käytetään niin ikään kuitujen valmistamiseen ja käsitellyissä farkuissa indigon tummansinisen värin vaalentamiseen kuluneen vaikutelman aikaansaamiseksi. Entsyymiä voidaan käyttää myös fenolisten yhdisteiden pitoisuuksien määrittämiseen ja elintarviketeollisuudessa mehujen kirkastamiseen.

Lähteet

Aiheesta muualla 
Tieteen termipankki: Lakkaasi

Oksidoreduktaasit