Фермент технологиясы. Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

Бұл факт парағында ферменттердің коммерциялық және өндірістік процестердегі негізгі артықшылықтары мен қолданылуы сипатталады. Қазіргі уақытта 300-ден астам ферменттер коммерциялық мақсатта қолданылады. Олардың көпшілігі бактериялардан, саңырауқұлақтардан және ашытқылардан болады.

Ферменттерді қолданудың артықшылықтары

• олар өте ерекше - ферменттің белсенді бөлігі белгілі бір субстратқа қатты жақын.

• Бейорганикалық катализаторлармен салыстырғанда олар өте тиімді - ферменттің өте аз мөлшері өнімнің көп мөлшерін өндіруді катализдейді.

• Олар қалыпты температурада және қысыммен жұмыс істейді, сондықтан көптеген химиялық катализаторларға қарағанда әлдеқайда аз энергияны қажет етеді.

Өнеркәсіптік ферменттердің көздері

Ферменттердің көпшілігі микроорганизмдерден алынады. Микроорганизмдердің артықшылықтары:

• олардың өсу қарқыны жоғары және өсімдіктер мен жануарларға қарағанда дене салмағына қатысты ферменттердің үлесі көп.

• оларды ашыту ферментаторларында көп мөлшерде өсіруге болады.

• Олардың өсуі жыл мезгілімен немесе климатпен шектелмейді.

• Олар табиғатта тіршілік ету ортасының кең спектрінде кездеседі, сондықтан олардың кейбіреулері экстремалды температурада немесе рН-да жұмыс істейтін ферменттерден тұрады.

• оларды генетикалық жолмен басқаруға болады, мысалы, инсулин өндіруге арналған адам гені E. coli бактериясына енгізілді.

Көптеген процестерде ферменттер иммобилизацияланған түрінде қолданылады.

Иммобилизацияланған ферменттер

Ферментті ерітіндіге субстратқа жай қосудың кемшіліктерінің бірі ферментті өнімдерден бөліп алу қиынға соғуы мүмкін. Бұл қымбат тұратын ферментті қайта қолдана алмайтынымызды білдіруі мүмкін.

Балама әдіс - иммобилизацияланған ферменттерді қолдану. Иммобилизацияланған ферменттер бетіне байланады, сондықтан оларды таратуға болмайды және олар қозғалмайды. Ферменттерді сақтау және иммобилизациялаудың бірнеше жолы бар (сурет 1).

Иммобилизациялайтын ферменттердің артықшылықтары:

• Ферментті қалпына келтіріп, қайта-қайта қолдануға болады.

• инертті матрицамен қорғалатындықтан, фермент экстремалды рН немесе температурада тұрақты болады, сондықтан ұзаққа созылуы мүмкін.

• өнім араласпайды және ферменттен бөлудің қажеті жоқ. Бұл шығындарды азайтады.

• Бұл пакеттік жүйеден гөрі үздіксіз өңдеуге мүмкіндік береді Бұл әлдеқайда аз параметрлерге мүмкіндік береді; Зауытты аз мөлшерде алдын-ала дайындауға болады, сондықтан капитал шығындары әлдеқайда төмен.

• Иммобилизациядан кейін ферменттің өнімділігі едәуір артады, өйткені оны бос ферментке қарағанда неғұрлым ұзақ субстрат концентрациясында толығымен қолдануға болады.