Иммобилизация әдісіне, иммобилизденген ферменттерге, олардың қолдану аймақтарына сипаттама беріңіз

Қазіргі уақытта өндірісте қолданылатын фермент препараттарының бағасы қымбат, ал өндірістік циклде бірден ерігіштігіне байланысты қолданылады. Бұл жағдай периодты процестерді үздіксіз технологиялық режимге ауыстыруға, сондай-ақ ферменттативті реакцияны басқаруға мүмкіндік бермейді. Фермент препараттарының құрылысының қазіргі заманғы білімі, оның активтілік орталығының құрамы, функциялық топтың мәні каталитикалық активтілігінің байқалуы ферменттердің пролонгирлеуші әсеріне немесе иммобилизденген фермент препараттарын құруға мүмкіндік жасады. Фермент иммобилизациясының негізі оларды ерімейтін негізге бекіту немесе жартылай өткізгіш мембрана қабықшаға енгізу.Иммобилизденген фермент дегеніміз ерімейтін биокатализаторлар, оларда ферменттер химиялық немесе физикалық (адсорбция күшімен) түрде қандайда бір тасмалдағышпен байланысқан, матрицаға немесе микрокапсулаға бекітілген. Ферменттітасмалдағыштарнемесематрицалармүлдемерімейтін, химиялықжәнебиологиялықтұрақтылығы мен ерекшеленетін, механикалықберіктігіжоғарыболуытиіс. Иммобилизделгенферменттердіалуүшінполимерлітасымалдағышнегізіндегітабиғи (целлюлоза жәнеоныңтуындылары) жәнежасанды (полистирол, полиакриламид, полиамид) полимерлеркеңіненқолданылады.Тасымалдағышретіндесоныменқатарсаңылауы бар шыныны, сазды, силикагельді, мата, қағазжәнет.б. материалдардықолданады.

Ферменттериммобилизациясыөтеқиынмақсаттажәнеәрбір фермент үшінжеке–жекеесептелінеді. Ферменттердіиммобилизациялаудыңхимиялықжәнефизикалықәдістері бар. Физикалықәдістерақуыздардыңәртүрлібеттердеадсорбцияланатынқабілетіненегізделген. Адсорбция әдісіөтеқарапайым, бірақоныңкемшілігіболып, иммобилизделгенферменттердіңоңайдесорбциясынабайланысты.Фермент тасымалдағышпенөзараәрекеткетүспейтіниммобилизациялықәдісі бар. Онда фермент гель торыменұяшықтарынаенгізілгенболуымүмкін.Гельтүтікшесініңүлкендігі фермент молекуласыныңкөлеміненкішіболуытиіс, бірақоларсубстраттыңферменткеәсеретуінекедергіжасамауытиіс. Фермент иммобилизациясыүшін акриламид гелікеңіненқолданылады. Бұләдіс субстрат жоғарғымолекулалызаттарболғандажарамсызболады.Ферменттердіиммобилизациялаудыңхимиялықәдісі матрица мен ақуызмолекуласыныңарасындаковаленттібайланыстыңтүзілуіненегізделген. Химиялықәдістіңартықшылығыпролонгирлеушіәрекетібиокатализаторлардыалуғамүмкіндікбереді: фермент ұзақуақытбойықолданылса да ерітіндігеөтпейді.Фермент иммобилизациясыменқатармикроорганизмдердіңбүтінжасушасы да иммобилизациялануымүмкін. Бұләдіс полимер кеңістігініңторынажасушаныңмеханикалықнегізделуіненегізделген, ондаоларөзініңтіршілікетуінежәнеферменттікактивтілігінсақтайды. Иммобилизация кезіндетәртіпбойынша фермент активтілігітөмендейді. Иммобилизденген формада фермент активтілігі бастапқы еритін ферменттің активтілігінің 10-90% құрайды. Осыған қарамастан, өндірісте иммобилизденген ферментті қолданған айтарлықтай тиімді.Иммобилизация көп жағдайларда ферменттердің тұрақтылығынаәкепсоғады. Реакторда иммобилизденген ферменттер бір апта немесебір ай көлемінде қолданылады, демек бұл еритін формадағы ферменттерді қолдану мен салыстырғанда экономика жағынан эффективтілігі жоғары болады.