KINETISCHE INSTABILITÄT IM GEKOPPELTEN ENZYMSYSTEM - DARGESTELLT AM BEISPIEL DER ENZYMKATALYSIERTEN L-PHENYLALANIN-HERSTELLUNG IM ENZYM-MEMBRAN-REAKTOR

Abstract

Mehrfach-stationäre Zustände sind bei Ein-Enzym-Systemen nicht unbekannt; in der Literatur ist bisher jedoch nicht beschrieben, daß solche Effekte auch in gekoppelten Enzymsystemen möglich sind. Am Beispiel der enzymkatalysierten Gewinnung von L-Phenylalanin im Enzym-Membran-Reaktor soll gezeigt werden, daß unter bestimmten Bedingungen auch im gekoppelten Zwei-Enzym-System mehrfach-stationäre Zustände auftreten können. Enzyme, die durch einen Überschuß an Substrat inhibiert werden, können im kontinuierlich betriebenen Rührkessel (CSTR) das Auftreten von mehrfach-stationären Zuständen bewirken /1/. Substratüberschußinhibierungen führen dazu, daß unter Anfangsreaktions- Geschwindigkeits-Bedingungen Reaktionsgeschwindigkeits-Maxima als Funktion der Substratkonzentration durchlaufen werden. Sehr oft werden diese Enzyme zusätzlich durch eines oder mehrere ihrer Reaktionsprodukte inhibiert. Das gleichzeitige Auftreten von Substratüberschuß und Produktinhibierung mündet häufig in eine pseudo Michaelis-Menten- Kinetik, womit mehrfach-stationäre Zustände unwahrscheinlich werden,