Инженернаи энзимология

Создание иммобилизованных ферментов, гак называемая инженерная энзимология, - одно из новых направлений биотехнологий. Достигнуты лишь первые успехи. Но они существенно преобразили прикладную микробиологию, техническую биохимию и ферментную промышленность.

Во-первых, в микробиологической промышленности сейчас актуальными стали разработки производства ферментов самой различной природы и свойства. Во-вторых, возникли новые области производства, связанные с получением именно иммобилизованных ферментов. В-третьих, создание новых ферментных препаратов открыло возможность организации ряда новых производств для получения нужных веществ с помощью биологические катализаторов.

Для того чтобы стабилизировать, или, как говорят, иммобилизовать, ферменты, сделать их устойчивыми, пригодными для многократного, длительного промышленного использования, ферменты присоединяют с помощью прочных химических связей к нерастворимым или растворимым носителям. К ним относятся ионообменные полимеры, нолиорганосилоксаны, пористое стекло, полисахариды и т. п. (рис. 2.11).

В результате ферменты становятся устойчивыми и могут быть использованы многократно. Эта идея была, затем перенесена в микробиологию - возникла мысль иммобилизовать живые клетки. Иногда очень нужно, чтобы они в процессе микробиологического синтеза не загрязняли среду, не смешивались с синтезируемыми ими продуктами и вообще были бы больше похожи на химические реактивы.

Способы иммобилизации ферментов

Рис. 2.11. Способы иммобилизации ферментов: а - адсорбция на нерастворимых носителях, б - включение в поры геля, в - отделение фермента с помощью полупроницаемой мембраны, г - использование двухфазной реакционной среды

И такие иммобилизованные клетки были созданы. Они успешно применяются, например, при синтезе стероидных гормонов - ценных лекарственных препаратов.

Разработка способа повышения устойчивости ферментов значительно расширяет возможности их использования. С помощью ферментов можно, например, получать сахар из растительных отходов, и этот процесс будет экономически ренгабельным. Уже создана опытная установка для непрерывного производства сахара из клетчатки.

Иммобилизованные ферменты находят применение и в медицине. Так, в нашей стране для лечения сердечнососудистых заболеваний разработан препарат иммобилизованной стрептокиназы (препарат получил название «сгрептодека- за»). Этот препарат можно вводить в сосуды для растворения образовавшихся в них тромбов. Растворимая в воде полисахаридная матрица, к которой химически «привязана» стрептокина- за, значительно повышает устойчивость фермента, снижает его токсичность и аллергическое действие и не влияет на активность, способность фермента растворять тромбы.

Вопросы для самоконтроля
  • 1. Что представляют собой сухие и жидкие закваски молочнокислых бактерий и как их готовят?
  • 2. В чем отличие заквасок от бактериальных концентратов?
  • 3. Какова продолжительность хранения сухих и жидких заквасок и бактериальных концентратов?
  • 4. Какое народнохозяйственное значение имеют ферментные препараты?
  • 5. Каковы источники и свойства протеолитических ферментов?
  • 6. Что является объектом исследований инженерной энзи- мологии?
  • 7. Каковы преимущества использования иммобилизованных ферментов?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >