Иммобилизованные ферменты

Обычно носители применяются в виде порошков, мелких шариков и гранул.

Методика адсорбционной иммобилизации

Иммобилизация ферментов путем адсорбции на нерастворимых носителях достигается при контакте водного раствора фермента с носителем. После отмывки неадсорбировавшегося фермента препарат иммобилизованного биокатализатора готов к использованию. На практике применяются следующие методы:

Статический способ наиболее прост и состоит в том, что носитель вносят в водный раствор фермента и полученную смесь оставляют на некоторое время без перемешивания. Иммобилизация достигается за счет самопроизвольной диффузии фермента к поверхности носителя с последующей адсорбцией. Недостатком метода является то, что для получения препарата с высоким содержанием адсорбированного фермента и равномерного заполнения поверхности носителя последний приходится выдерживать в контакте с раствором фермента в течение длительного времени (несколько суток).

В лабораторной практике чаще всего применяется способ с перемешиванием, при котором носитель суспендируется в растворе фермента и полученная смесь непрерывно перемешивается с помощью магнитной мешалки или на лабораторной качалке. Этот способ гораздо эффективнее статического и обеспечивает более полное равномерное заполнение поверхности носителя адсорбированным ферментом.

Для технологического использования наиболее удобен метод нанесения в колонке. Через колонку, заполненную носителем, с помощью насоса прокачивают раствор фермента в режиме непрерывной циркуляции. Преимущество метода в том, что он позволяет проводить нанесение фермента, промывку, а затем и сам ферментативный процесс в одной и той же колонке без дополнительных манипуляций с носителем.

Удерживание адсорбированной молекулы фермента на поверхности носителя может обеспечиваться за счет неспецифических ван-дер-ваальсовских взаимодействий, электростатических взаимодействий, водородных связей и гидрофобных связей между носителем и поверхностными группами белка.

Преимущества и недостатки адсорбционной иммобилизации

К числу основных преимуществ метода адсорбционной иммобилизации относят:

- доступность и дешевизну сорбентов, которым можно придать любую конфигурацию и обеспечить требуемую пористость.

- простота применяемых методик;

- часто одновременное решение проблемы очистки фермента

Применение метода ограничивается:

- недостаточно высокой прочностью связывания фермента с носителем

- отсутствие общих рекомендаций, позволяющих заранее сделать правильный выбор носителя и оптимальных условий проведения иммобилизации конкретного фермента.

Химическая иммобилизация ферментов.

Принципиальным является то, что путем химического воздействия на структуру фермента, в его молекуле создаются новые ковалентные связи, в частности между белком и носителем, Такие препараты обладают двумя свойствами:

ковалентная связь фермента с носителем обеспечивает высокую прочность конъюгата;

существенно изменяется субстратная специфичность, каталитическая активность и стабильность фермента.

В настоящее время используются следующие основные приемы химической иммобилизации:

- реакция образования амидной связи. Здесь часто применяют реакцию ацилирования аминогрупп фермента, используя ангидриды.

- реакция образования карбамидных связей;

- тиол-диоловое взаимодействие [3, 19].

Более редкое применение химической иммобилизации связано с тем, то существенно изменяются многие кинетические характеристики ферментов.

Из вышеизложенного обзора литературы можно сформулировать следующие выводы. Молочные сгущенные консервы пользуются высоким спросом как среди населения, так и у предприятий кондитерской промышленности. Применение фермента β−галактозидазы в производстве вареного сгущенного молока позволяет избежать кристаллизации продукта при его охлаждении и хранении, приводящей к ухудшению качества продукта. В то же время с помощью β−галактозидазы осуществляется ферментативный гидролиз лактозы, и использования такого продукта рекомендовано людям с интолерантостью к лактозе в организме. Иммобилизованный фермент можно многократно использовать в производственном цикле, что повышает экономическую эффективность технологического процесса.

Новое на сайте:

Технология приготовления мучных кондитерских изделий
Одной из задач рационализации питания является снижение калорийности изделий без изменения их вкусовых качеств. Особенно это касается изделий из теста с большим содержанием сахара и жиров. Снижение калорийности достигается замещением части жи­ров и Сахаров низкокалорийными добавками: овощными масса ...

Ситуация с генномодифицированными культурами в России
На Российском рынке ГМ-продукция появилась в 90-е годы. В настоящее время в России разрешенными являются 16 линий ГМ-культур (6 линий кукурузы, 3 линии сои, 3 линии картофеля, 2 линии риса, 2 линии свеклы) и 5 видов микроорганизмов. Вроде бы разрешенных сортов немного, но добавляются они во многие ...

Значение супов в питании. Классификация супов. Бульоны: технология приготовления и использование
Супы в питании человека играют очень важную роль: они возбуждают аппетит, возмещают значительную часть потребности в воде, являются источником витаминов, минеральных солей и других биологически активных веществ. Супы состоят из жидкой основы и гарнира, состоящего из разнообразных продуктов: картофе ...