С. Б. Оразова Г. Ж. Уəлиханова «биотехнология негіздері: Өсімдіктер биотехнологиясы»
жүктеу/скачать 2,87 Mb. Pdf көрінісі
|
| Иммобилденген ферменттер (лат. Immobilis – жылжымай-
тын, қозғалмайтын) – табиғи немесе синтетикалық заттардың беткі қабатына бекіген немесе полимерлік гельдер құрамына енгізілген, қозғалысы шектелген ферменттер. Бекітілген ферменттерді қол- дану бұрыннан белгілі, мысалы, 1916 жылы Дж. Нельсон мен Е. Гриффин көмірге адсобцияланған инвертаза өзінің каталитика- лық белсенділігін сақтайтынын көрсеткен. Иммобилденген фер- менттердің нативті ферменттермен салыстырғанда елеулі артық- шылықтары бар. Мысалы, олар реакциялық ортадан оңай бөлінеді. Бұл реакцияны кез келген уақытта тоқтатып, катализатормен лас- танбаған өнімдерді алуға жəне фермент препаратын бір немесе бірнеше рет пайдалануға мүмкіндік береді. Иммобилденген фер- менттердің технологиялары, сондай-ақ, биотехнологиялық жүйе- лерді үздіксіз жүргізу, катализдейтін реакцияның жылдамдығын реттеу ағынның жылдамдығын өзгерту жолымен, өнімді шығару мүмкіншілігімен анықталады. Иммобилизация əдістерімен сəйкес тасымалдаушыларын іріктеп алу, ферменттердің арнайылығын көрсететін pH, температурасына тəуелділігін, сондай-ақ денатур- лаушы əсерлерге тұрақтылығы сияқты қасиеттерін мақсатты түрде өзгертуге болады. Ферментті арнайы тасымалдаушы (органикалық, бейорганика- лық, синтетикалық) субстратпен байланыстырады. Целлюлоза, декстран, агароза жəне олардың туындылары сияқты полисахарид- терді тасымалдаушы ретінде кеңірек пайдаланады. Олардың ерекшеліктері: əртүрлі функционалды топтарының болуы, жоғары деңгейдегі гидрофильділігі, қолайлылығы болып саналады. Соны- мен қатар қосылыс-тасымалдаушылар каррагинан, альгин қышқы- лы жəне олардың тұздары альгинаттар төмен температурада қолай- лы, белгілі жағдайларда гель түзеді. Соңғы жылдардағы жұмыс- тарда тасымалдаушы ретінде хитин мен хитозанның пайдаланып жүргені жарияланды. Бұл тасымалдаушы иммобилденген фермент- тердің белсенділігі жоғары, термотұрақты, бактерияларға төзімді 56 Тұрашева С.К., Оразова С.Б., Уəлиханова Г.Ж. келеді. Ферменттердің иммобилизациясына арналған синтетика- лық полимер тасымалдаушылар – стиролдардың негізінде диве- нилбензол сияқты тігуші агенттер, полиуретан негізінде полимер- лер жасалады, ПААГ, поливинил спирті негізінде тігуші агент ретінде глутар альдегиді пайдаланылады. Органикалық төмен молекулалы тасымалдаушылар – бұл табиғи липидтер немесе олардың синтетикалық аналогтары. Липидтік тасымалдаушылар əртүрлі беткейлерде моноқабат түрінде немесе сфера пішінді биқа- бат (липосома) түрінде пайдаланады. Органикалық емес тасымал- даушылар – силикагель, саз–балшық, керамика, табиғи минералдар жəне олардың оксидтері негізіндегі саңылаулы жəне саңылаусыз матрицалар болуы мүмкін жəне олар түйіршікті түрінде немесе монолиттік түрінде қолданылады. Бұл тасымалдаушылардың ар- тықшылығы – оңай регенерацияланады жəне кез келген құрылым- ды бере алады. Иммобилденген ферменттер мен иммобилденген жасушалар биокатализаторлық жүйе ретінде өнеркəсіпте қолданылады. Жыл- жымайтын жəне агар қосылған ортада өсірген жасушалар сұйық ортада өсірген жасушаларға қарағанда қосымша метаболиттерді көбірек синтездейді. Иммобилденген ферменттер мен жасушалар технологияда ұзақ уақыт пайдаланылатын болғандықтан биоката- лиз жүйесі арзанға түседі. Жасушаларды 4 тəсілмен: 1) жасушаларды əртүрлі оқшау (инерттік) заттармен қап- таумен (альгинат гель, агар, полиакриламид гелі (ПААГ), желатинмен, коллагенмен); 2) оқшау заттың беткі қабатына ферменттерді жəне жасу- шаларды адсорбция арқылы орналастырумен; 3) оқшау заттың беткі қабатына жасушаларды биологиялық макромолекулалармен (лектиндермен) «тігумен»; 4) ферменттерді жəне жасушаларды коваленттік байланыстар арқылы оқшау субстратқа орналыстырумен (мысалы, кар- боксиметилцеллюллозаға-КМЦ) (4-сурет) иммобилдеуге болады. Өсімдіктер биотехнологиясы бойынша теориялық мəліметтер 57 а – жасушаларды инерттік субстратқа ендіру; б – жасушаларды инерттік субстратқа адсорбция арқылы бекіту; в – жасушаларды инерттік субстратқа биологиялық макромолекулалар көмегімен адсорбция арқылы бекіту; г – жасушаларды ковалентті байланыстыру. жүктеу/скачать 2,87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|