Застосування ферментів в промисловості. Протеїнази, амілази і амілоглікозидази. Іммобілізовані ферменти. Добування хімічних речовин з біологічної сировини. Добування металів за допомогою біотехнологій. Біогеотехнологія.
Захоплюючий процес в біотехнології веде до росту кількості біотехнологічної продукції, яка використовується в різних галузях промисловості, особливо в фармацевтиці, сільському господарстві і виробництві хімікатів. Біологічні процеси іноді витісняють традиційні етапи хімічного синтезу розчинників, органічних кислот, антибіотиків і інших речовин, що значно понижує вартість їх виробництва і несприятливу дію на навколишнє середовище. Є відомості, що до 2010 року біотехнологічна продукція, або продукція, вироблена в результаті використання біотехнологічних процесів, буде складати 30 відсотків півтора трильйонного ринку хімікатів. Основними перевагами біотехнологічних методів при добуванні хімічних речовин є спрямована специфічна дія ферментів, яка дозволяє здійснювати надзвичайно тонкі перетворення органічних сполук з використанням простих систем, в той час, як аналогічні хімічні перетворення вимагають багатостадійних синтезів; легко відтворювані умови дії ферментів, оскільки вони звичайно функціонують в водних середовищах і при температурах не вище 80?С; невелика кількість побічних продуктів і шкідливих для біосфери відходів (В.Т.Емцов) Першим ферментом, який знайшов застосування в промисловості була ?-амілаза із Aspergillus orizae.Але ще на початку 20 століття було відомо, що деякі ферменти, якщо їх адсорбувати на твердому носії (такому, як вугілля або силікагель), зберігають свою каталітичну активність. Їх можна використовувати в наступних цілях: а ) холінестераза може застосовуватись для визначення пестицидів; б) інші ферменти аналогічним способом можуть застосовуватися для визначення токсичних речовин, наприклад, гексокіназа дуже чутлива до малих концентрацій ліндану; в)іммобілізована гепариназа може застосовуватись для запобігання тромбоутворень в апаратах штучного кровообігу; г) іммобілізована білірубіноксидаза може бути застосована для видалення білірубіну із крові новонароджених, які страждають на гепатит; д) іммобілізовані ферменти знайдуть подальше застосування в молочній промисловості. Наприклад якщо заключити в мікро капсули три ферменти - уреазу, глутаматдегідрогеназу і глюкозодегідрогеназу, то їх можливо використати для видалення сечовини із крові хворих на ниркову недостатність; є) різноманітні іммобілізовані ферменти з часом знайдуть застосування в датчиках для швидкого аналізу. Іммобілізація ферментів дає наступні переваги: зростання стабільності біотехнологічних процесів, оптимізацію РН для каталітичної активності, отримання більш чистої продуктів реакції, полегшення відновлення і повторного використання біокаталізаторів, пониження інгібування ферментів. Іммобілізація також дозволяє зупинити реакцію на будь-якій стадії, отримати продукт очищений від ферменту, що дуже важливо в ряді харчових і промислових виробництв.Його використовують при добуванні широкого кола речовин, включаючи гальмівну рідину, пластифікатори, карбамідну смолу, речовини з властивостями екстракції і добавки до бензину.(Сассон Альбер ) Вона використовується при виробництві багатьох хімічних речовин, включаючи каучук, пластмаси, волокна і інсектициди. Її виробництво було одним з перших процесів з застосуванням часткової стерилізації середовищ нагріванням за участі мікроорганізмів з роду Lactobacillus bulgaricus i L. leischmanii (XIX ст.). У цієї кислоти приємний смак і її широко використовують в харчовій, фармацевтичній і косметичній промисловості. Для використання неочищених ферментів, цілі клітини обробляють поверхнево-активними речовинами, що викликають зміни проникності і можуть використовувати мутантні штами, в яких продукт не використовується в обміні речовин.
План
ПЛАН
I. Застосування ферментів в промисловості.
1. Протеїнази
2. Амілази і амілоглікозидази
3. Застосування інших ферментів в промисловості.
4. Технологія іммобілізованих ферментів.
II. Біотехнологія і виробництво хімічних речовин
1. Біотехнологія виробництва розчинників.
2. Виробництво органічних кислот.
3. Синтез амінокислот за допомогою біотехнологій і їх застосування.
4. Мікробіологічний синтез антибіотиків і алкалоїдів.
5. Виробництво і застосування стероїдів і вітамінів.
III. Добування хімічних речовин з біологічної сировини
IV. Добування металів за допомогою біотехнологій. Біогеотехнологія.
