Қазақстан республикасы жоғары оқу орындарының Қауымдастығы с. Қ. Тұртабаев
Ферменттерді бөліп алу жəне тазалау
жүктеу/скачать 1,75 Mb. Pdf көрінісі
|
биохимия
| 3.2. Ферменттерді бөліп алу жəне тазалау
Қазіргі кезде лабораториялық синтез жолымен алынған бір- неше ферменттер белгілі: рибонуклеаза, цитохром- с, лизоцим т.б. Бірақ синтез жолы өте қиын жəне қымбатқа түседі, сондықтан ферменттер белоктік заттар болғандықтан, белоктарды бөліп алу əдістері ферменттер үшін де қолданылады. Ферменттерді бөліп алу үшін фермент көп кездесетін материалды таңдап алады. Таң- дап алынған материалдағы ферменттер бұзылып кетпеу үшін, оны төменгі температурада (2-8˚С) ұнтақтайды. Ұнтақталған бір- тектес массаны центрифугаға салып өңдейді. Осы кезде фермент оның сұйық бөлігіне (центрифугатқа ) өтеді де, тұнба түзіледі. Центрифугатқа өткен фермент белок болғандықтан, келесі са- тыда белокты тұнбаға түсіреді, ол үшін центрифугатқа аммоний сульфатын немесе органикалық еріткіштерді қосады. Бұл кезде ферменттермен бірге барлық белоктар тұнбаға түседі, белоктар- ды бір-бірінен ажырату үшін ион алмасу хроматография əдісі қолданылады. Белоктарды бөлу əдістерінен басқа, ферменттер үшін ғана қолданылатын тəсілдер бар. Мысалы, глицеринмен экстрак- циялау, бұл əдісте ферменттердің табиғи (нативті) қасиеттері сақталады, бұдан басқа ацетон ұнтағы əдісі қолданылады, бұл кезде ферменттерді 2-8˚С аралығында тұндырады да, үлкен шапшаңдықпен сусыздандырады. Сонымен қатар, ферментерді адсорбциялап, соңында адсорбенттен бөліп шығару тəсілі де бар. Бұл əдісті ферменттер химиясына енгізген А. Я. Данилевский. Қазіргі кезде ферменттерді адсорбциялау жəне тазарту əдісі кеңінен пайдаланылады. Осы əдіспен қатар ион алмасу хромато- графиясы, молекулалық елеу əдісі, электрофорез жəне аффинді хроматография қолданылады. Аффинді хроматографияда ферментативті катализ кезінде ферментпен əрекеттесетін зат немесе оның аналогі қолданылады. Мұндай хроматографиялау нəтижесінде алмастырғыш колонкада 56 тек қажетті фермент қалады, басқалары сұйықтықпен кетеді, ко- лонкада қалған ферментті элюциялау арқылы таза күйінде алады. Аффинді сорбция-элюция əдісін қолдану арқылы ферментті таза күйінде бөліп алады. Ферменттерді бөлу процесінде денатурациядан сақтау қа- жет, ол үшін ферменттерді бөліп алу кезінде ерітіндіге оларды қорғайтын заттарды қосады. Бұл заттар - HS-топтары бар қосы- лыстар (цистеин, метионин т.б). Полиакриламидті, крахмалды немесе агарлы гелде жүргі- зілетін электрофорез əдісімен де ферменттерді бөліп алуға болады. Ферментті препараттарды өнеркəсіптік жолмен өндірудің түрлі жолдары бар. Көп жағдайда арнаулы қоректік ортада өсі- ріл ген микроағзалардан, соның ішінде зең саңырауқұлақтарынан өндіреді. Сол секілді ферменттерді алдын ала аздап өсірілген (со- лод) арпа, тары, соя дəндерінің сығындысынан да алады. Ал жа- нуарлар тектес пепсин, трипсин мəйек ферменттерін малдардың қарын сөлінен немесе олардың тиісті ұлпаларын, түрлі жолдар- мен өңдеу арқылы алады. Ферменттер, əсіресе, тамақ өнеркəсібінде қолдану өнім де- рінің сапасын, дəмін жəне басқа да пайдалы қасиетін жақсар- тады; өндірістік процестерді шапшаңдатады, сөйтіп оның эко- номикалық тиімділігін күшейтеді. Міне, ферменттердің осы көр сетілген артықшылықтары - оларды еліміздегі өнеркəсіптерге кеңінен енгізуге жол ашатынына ешбір күмəн келтірмейді. Қазір ферменттерді кеңінен қолданып отырған елдер: Жапо- ния, АҚШ, Англия, Чехословакия, Голландия жəне Германия. Мысалы, Жапонияда ферментті қолданудың қарқындап дамуы соншалық, одан түсетін табыс ұлттық бюджеттің 20%-на тең келеді екен. Ферменттерді халық байлығы деуге болады. Ферменттерді халық шаруашылығында қолдану орасан зор экономикалық пай- да келтіреді, өнімнің өзіндік құнын кемітіп, сапасын жақсарту, жұмысшылардың еңбегін жеңілдету еңбек өнімділігін арттыру т.б. тиімділігі зор. Қолданбалы энзимологияда ферменттер иммобилизациясы ашылғаннан кейін ферменттерді қолдану мүмкіндігі өсті. Фер- 57 менттер иммобилизациясы деген термин АҚШ-та инженерлік энзимология саласында 1971 жылы өткен І конференцияда қолданылған болатын. Иммобилденген ферменттер дегеніміз – қатты таянышқа (полимерге, целлюлозаға, т.б.) бекіген фермент- тер. Ондай ферменттер ерімейтін материалмен ковалентті байла- нысады. Мұндай бекіген ферменттердің кеңістіктегі қозғалысы шектеліп, тұрақтана түседі. Ферменттер иммобилизациясы: - ферменттердің тұрақтылығын өсіреді; - кез келген кезде реакция жүруін тоқтатуға мүмкіндік береді; - биокатализаторларды бірнеше рет қайта қолдануға мүмкіндік береді; - реакция нəтижесінде алынған өнімде фермент қоспасы жоқ, таза болады; - процесті үздіксіз жүргізуге, фермент қасиетін керекті б а- ғытта өзгертуге мүмкіндік береді (рН-оптимумын, температура, талғамдылық т.б.). жүктеу/скачать 1,75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|