Обзор целей, задач и биообъектов инженерной энзимологии. Иммобилизованные ферменты: носители для иммобилизации ферментов, методы иммобилизации. Промышленные процессы с использованием иммобилизованных ферментов и клеток. Биосенсоры. Применение в медицине.
Аннотация к работе
Обсуждаемые ВОПРОСЫИНЖЕНЕРНАЯ энзимология разрабатывает и осуществляет промышленные методы получения химических веществ и продуктов, основанные на использовании в качестве катализаторов химических реакций ферментов, выделенных обычно из биологических объектов или находящихся внутри клеток, которые искусственно лишены способности роста. одно из направлений биотехнологии.Задачи инженерной энзимологии Развитие прогрессивных методов выделения ферментов, их стабилизации и, иммобилизации, Конструирование катализаторов с нужными свойствами и разработке научных основ их ПРИМЕНЕНИЯИММОБИЛИЗОВАННЫМИ называются ферменты, искусственно связанные с нерастворимым носителем, но сохраняющие при этом свои каталитические свойства Термин иммобилизованные ферменты был узаконен в 1971 г. на первой конференции по инженерной энзимологии В понятие иммобилизация сейчас вкладывают более широкий смысл, чем связывание на нерастворимом носителе, а именно - полное или частичное ограничение свободы движения белковых молекул Иммобилизованный ФЕРМЕНТПРЕИМУЩЕСТВА иммобилизованных ферментов в сравнении со свободными молекулами: Такие ферменты Легко отделяются от реакционной среды, Могут использоваться многократно, обеспечивая непрерывность процесса, Иммобилизация ведет к изменению свойств фермента: субстратной специфичности, устойчивости, зависимости активности от параметров среды, Иммобилизованные ферменты долговечны и в тысячи и десятки тысяч раз стабильнее свободных ЭНЗИМОВК носителям предъявляются следующие требования: - высокая химическая и биологическая стойкость; - высокая химическая прочность; - достаточная проницаемость для фермента и субстратов, пористость, большая удельная поверхность; - возможность получения в виде удобных в технологическом отношении форм (гранул, мембран); - легкая активация; - высокая гидрофильность; - невысокая стоимость. Носители для иммобилизованных ФЕРМЕНТОВКЛАССИФИКАЦИЯ носителей схематично представлена на РИСУНКЕМЕТОДЫ иммобилизации ферментов Существует два основных метода иммобилизации ферментов: физический и химический. Существует четыре типа связывания ферментов: - адсорбция на нерастворимых носителях; - включение в поры геля; - пространственное отделение фермента от остального объема реакционной системы с помощью полупроницаемой перегородки (мембраны); - включение в двухфазную среду, где фермент растворим и может находиться только в одной из фаз.адсорбция на нерастворимых носителях; включение в поры геля; пространственное отделение фермента от остального объема реакционной системы с помощью полупроницаемой перегородки (мембраны); - включение в двухфазную среду, где фермент растворим и может находиться только в одной из фаз.Для иммобилизации ферментов в геле существует два основных способа. Способ иммобилизации ферментов путем включения в полимерный гель позволяет создавать препараты любой геометрической конфигурации , обеспечивая при этом равномерное распределение биокатализатора в объеме носителя.Применение иммобилизованных ферментов В медицине иммобилизованные ферменты используются как лекарственные препараты, особенно в тех случаях, когда необходимо локальное воздействие.