Фермент технологиясы. Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

Bio Factsheet

April 1999Number 47

Ферменттердің экономикалық маңызы

 Ферменттер коммерциялық процестерде маңызды, өйткені олар пайдалы өнім немесе әсер алу үшін белгілі бір химиялық реакцияларды жеделдетеді. Ферменттер кейде олар әлі де жасушаларда сақталған кезде қолданылады; басқа процестер ферментті ата-аналық жасушалардан шығарып, тазартуды талап етеді. Екі жағдайда да процестің тиімділігін еритін заттың ішіне клеткаларды немесе тазартылған ферментті тарту арқылы арттыруға болады. Бұл ферменттердің иммобилизациясы деп аталады. Бұл факт парағында ферменттерді алу, тазарту және иммобилизациялау процестері сипатталған және коммерциялық ферменттердің функциялары жинақталған.

Ферменттердің атауы

 Ферменттердің олардың коммерциялық мақсатта қолданылуын түсіну қажет болса, олар не деп аталатынын түсіну маңызды. Көптеген ферменттердің атаулары аза жұрнағымен аяқталады. Сөздің бірінші бөлігінде көбінесе фермент әрекет ететін молекуланың түрі көрсетілген (субстрат - 1-кестені қараңыз).

Table 1.

Exam Hint: Make sure you know what categories of enzymes are in your syllabus.

Фермент технологиясы

Ферментті коммерциялық процеске қосу процесі фермент технологиясы болып табылады. Бұл технологияның функциясы өндіріс процесін өнімді ету болып табылады, мысалы, қалдықтарды азайту, ластаушы заттарды шығару және шикізат құны тұрғысынан өндірілетін өнім көлемін барынша көбейту.

Фермент өндірісі

Коммерциялық ферменттердің көздері

Бастапқы зат ретінде әртүрлі микроорганизмдер қолданылады - бактериялар, саңырауқұлақтар және ашытқы. Бацилл бактериялары мен Aspergillus саңырауқұлақтары ерекше мәнге ие. Микроорганизмдер генетикалық түрде жоғары өнімділік немесе әр түрлі ферменттер алу үшін құрылуы мүмкін.

Тазалау

Ата-аналық жасушалар алдымен физикалық немесе химиялық әдістермен жойылады, мысалы, ұнтақтау немесе сілтілерді қосу. Содан кейін жасуша қоқысы фильтрация немесе центрифугалау арқылы жойылады. Содан кейін әр түрлі ферменттер арзан және уытты болып табылатын аммоний сульфатын қолдана отырып ерітіндіден тұндырылады. Әрі қарай тазарту әртүрлі бөлу әдістерін қамтуы мүмкін, мысалы, хроматография, сүзу және электрофорез.

Иммобилизация

Иммобилизация кезінде фермент ерімейтін зат бар колоннада ұсталады, ол арқылы субстрат ағып кетеді. Барлық жасушалар немесе шығарылған ферменттер иммобилизациялана алады. Тұтқыр зат органикалық (мысалы, агар гелі, целлюлоза) немесе бейорганикалық болуы мүмкін (мысалы, кеуекті глинозем, кеуекті шыны). Байланыстырушы механизм физикалық болуы мүмкін, мысалы, тор ішінде немесе фермент иммобилизациялаушы затпен химиялық байланыс түзетін химиялық зат.

Иммобилизацияға балама ретінде мерзімді жүйе деп аталатын жүйені қолдану табылады, онда фермент пен субстрат жабық ыдыста өзара әрекеттеседі, одан өнім мезгіл-мезгіл шығарылады.