Основы инженерной энзимологии

Страница 1

Ферменты сохраняют свои уникальные свойства (эффективность, специфичность действия) и вне клеток, поэтому их традиционно широко применяют в практике. Биологические катализаторы нетоксичны, работают в мягких условиях, используют доступное сырье (в том числе и отходы), в связи с чем, их применение в промышленности выгодно с экономической и экологической точек зрения. По объему производства ферменты занимают третье место после аминокислот и антибиотиков. Из более чем 2000 известных в настоящее время ферментов в промышленности используется около 30.

Таблица 2. Применение ферментов

Название фермента

Источники фермента

Химический и биологический процессы.

Область использования.

Амилазы

Bacillus sp., Aspergillus niger

Гидролиз крахмала до декстринов, мальтозы и глюкозы. Спиртовая, пивоваренная промышленность, хлебопечение, получение патоки, глюкозы.

Глюкоизомераза

Более 80 видов микроорганизмов

Изомеризация D-глюкозы в D-фруктозу. Кондитерская, ликероводочная, безалкогольная промышленность, хлебопечение.

Глюкооксидаза

Penecillium chrysogenum, Aspergillus niger

Удаление кислорода и глюкозы (из яичного порошка, мясных и других продуктов). Виноделие, пивоваренная, консервная, соковая и безалкогольная промышленность.

Липазы

Поджелудочные железы животных, семена растений, микроорганизмы

Гидролиз жиров и масел. Пищевая, легкая, медицинская промышленность, сельское хозяйство, коммунальное хозяйство, бытовая химия.

Пектиназа

Многие микроорганизмы (Aspergillus ssp., Fusarium ssp.)

Гидролиз галактуронана, осветление вина и фруктовых соков.

Пептидогидролазы

Поджелудочные железы и слизистая желудка животных; плоды, побеги, отходы переработки некоторых растений (дынное дерево, инжир, ананас)

Лизис белка. Получение аминокислот, производство и получение сыра, мягчение мясных и рыбных изделий, выделка кожи, активизация пищеварения. Пивоварение, виноделие, хлебопечение, пищевая промышленность, сельское хозяйство, медицина.

Целлюлазы

Clostridium ssp., Aspergillus oryzae, Fusarium culmorum

Гидролиз целлюлозы до глюкозы. Производство пищевых и кормовых белковых препаратов, этанола, глюкозо-фруктозных сиропов. Спиртовая, пивоваренная, пищеконцентратная промышленность, хлебопечение, кормопроизводство.

Фруктофуранозидаза

Bacillus subtilis, E. coli, Streptococcus mutans

Инверсия сахарозы. Кондитерская, ликероводочная, безалкогольная промышленность, сиропопроизводство.

Задачи инженерной энзимологии заключаются в развитии прогрессивных методов выделения ферментов, их стабилизации и иммобилизации; конструировании катализаторов с нужными свойствами и разработке научных основ их применения. В частности, методами белковой инженерии, сущность которых состоит в изменении первичной структуры природной молекулы фермента посредством химической модификации самого энзима или его гена, удается принципиально трансформировать структуру активного центра и его функцию, модулировать субстратную специфичность и физико-химические свойства фермента. Так, замена остатка глутамина-102 в молекуле лактатдегидрогеназы на аргинин превратила фермент в высокоактивную малатдегидрогеназу. Созданы гибридные формы ферментной системы, ценной в иммуноферментном анализе, сочетающие в себе свойства β-галактозидазы и β-галактокиназы. Важным этапом развития инженерной энзимологии стала разработка способов получения и использования иммобилизованных ферментов.

Иммобилизованные ферменты

Иммобилизованными ферментами называют ферменты, искусственно связанные с нерастворимым носителем, но сохраняющие свои каталитические свойства.

Ещё в 1916 г. Дж. Нельсон и Е. Гриффин показали, что сахараза, сорбированная на угле, сохраняла свою каталитическую активность, но лишь в 1953 г. Н. Грубхофер и Д. Шлейт впервые осуществили ковалентные связывания амилазы, пепсина, РНКазы и карбоксипептидазы с нерастворимым носителем. В 1971 г. на первой конференции по инженерной энзимологии был узаконен термин «иммобилизованные ферменты». Однако в понятие «иммобилизация» в настоящее время вкладывают более широкий смысл, чем связывание на нерастворимом носителе, а именно – полное или частичное ограничение движения белковых молекул.

Страницы: 1 2 3 4 5

Информация по педагогике:

Особенности инновационного развития высшего образования в зарубежных странах
В XXI в. одним из наиболее значимых факторов стратегического развития мировой цивилизации станет образование, в связи с тем, что новейшие информационные технологии, телекоммуникации определяют эффективность общественных систем и выживаемость всего общества. Само по себе постиндустриальное общество ...

Характеристика детей участвующих в исследование
В эксперименте приняло участие 10 детей 6-7 лет. Группа была разделена на две подгруппы (слабая и сильная) по пять человек в каждой. Обследование проводилось в МДОУ компенсирующего вида №1123, находящегося по адресу г. Москва, ул. Молостовых, д.1, корпус 6, в котором обучаются дети с диагнозами: гр ...

Анализ проблемы взаимодействия в практике работы школ
Описание базы исследования: 1 класс МОУ «НОШ №2» города Магнитогорска. В исследовании приняли участие 28 учащихся. Сроки исследования: учебный год 2009, сентябрь-март. В соответствии с выдвинутой гипотезой «Психолого-педагогические приемы взаимодействия, используемые в учебно-воспитательном процесс ...

Дистанционное обучение

Дистанционное обучение

Дистанционную форму обучения специалисты по стратегическим проблемам образования называют образовательной системой 21 века.

Навигация

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.easilyeducation.ru