Интересно >>>> Иммобилизованные ферменты

Иммобилизованные ферменты.

Технологи и инженеры, изучая биохимические процессы в природе, всегда задаются вопросом: «А нельзя ли такие процессы инициировать в лабораторных условиях, программировать ход событий, получать ожидаемый результат? » Вот и ферментативную деятельность живых организмов они не смогли обойти вниманием. Как известно, ферменты – это белки - катализаторы, они руководят химическими реакциями по превращению одних химических конструкций в другие (одного вещества в другое), но ферменты имеют существенный недостаток: по истечении процессов превращения веществ они сами, будучи неустойчивыми соединениями, теряются. Это приводило к нерациональным тратам ферментов, которые для их использования в искусственно созданных условиях промышленного производства необходимо было постоянно добывать. Ученые заметили, что ферменты состоят из множества гидроксильных групп, но и некоторые вещества неорганического происхождения (декстран, целлюлоза, агар, стекло, пластмассы) тоже имеют похожие гидроксильные группы, а это дает возможность присоединять ферменты к таким подходящим «носителям». И как оказалось впоследствии, ферменты прикрепляются к выбранным носителям неподвижно и после окончания реакции все еще продолжают находиться на них в состоянии активности. Такие ферменты назвали иммобилизованными («обездвиженными») и быстро нашли им применение в различных отраслях: медицине, пищевой промышленности, фармацевтической промышленности. Фактически комбинации ферментов и их носителей сделали очередной прорыв в области биотехнологий.

Иммобилизованные ферменты - применение.

Иммобилизованные ферменты на сегодняшний день используются в фармацевтике в производстве полусинтетических производных пенициллина (ампициллина, оксациллина, амоксициллина, диклоксациллина и множества других), что выручило медицину в борьбе с бактериальными инфекциями, на которые уже не действовал пенициллин из-за бактериальной резистентности к нему.

На основе декстрана, как «носителя» (в частности, химически модифицированного крахмала) производят распадающиеся в организме безвредные носители лекарственных компонентов, что позволяет более точно направлять и транспортировать лекарственные составляющие в различные области организма.

Иммобилизованные ферменты в медицине и сфере природопользования используются в качестве своего рода датчиков для анализа (иммуноферментного, биолюминесцентного), для перфузионной очистки биожидкостей. Для проведения анализа ферменты наносят на электроды, фильтры, мембраны, пластмассовые стаканы, поверхности которых контактируют с анализируемым содержимым.

В пищевой промышленности иммобилизованные ферменты оказали большую помощь в производстве молочной продукции с выведенной из ее состава лактозой, которая у многих людей вызывает аллергические реакции, поскольку их организм не имеет нужного фермента для ее расщепления. Молоко, обработанное иммобилизованными ферментами еще на стадии производства, в пищу поступает в удобоваримом и безопасном, с точки зрения аллергенности, состоянии.

Технологи научились получать с помощью иммобилизованных ферментов из сахара глюкозо – фруктозные сиропы, превращать глюкозу во фруктозу (так называемый медовый сахар), получать сахар из молочной сыворотки. Практическое применение таких метаморфоз привело к уменьшению содержания в сладостях и напитках количества сахаров при сохранении того же уровня сладкого вкуса, но уменьшенном количестве калорий, так как сахароза заменяется на глюкозу, та в свою очередь - на фруктозу, количество которой можно уменьшить в составе сладких продуктов.

Использование аминокислот в пищевой промышленности и фармацевтике, сопряженное с их затратными методами добычи из природных источников, вышло на новый уровень производства, когда стали применять иммобилизованные ферменты для получения оптических изомеров аминокислот. Это позволило наладить поточный выпуск аминокислот в качестве кормовых добавок и сократить затраты на их производство для других отраслей промышленности.

Прикладная физика использует иммобилизованные ферменты для создания усилителей сигналов, что позволило создать звуко- и механочувствительные датчики для регулирования каталитической активности (применимо в изготовлении фотографий).

В области изобретения и использования иммобилизованных ферментов еще есть много ниш, достойных дальнейшего изучения и разработок новых технологий, поэтому биотехнологическая промышленность имеет все основания для продолжения изучения ферментативной деятельности, а ферменты будущего – это термофильные ферменты, способные выдерживать высокие температуры.



Анонс

Стоимость продуктов питания всегда «откусывает» достаточно приличный процент бюджетных средств. Чем можно заменить дорогие продукты питания? Как удешевить продуктовый рацион питания...

Одно из самых популярных растений среди любителей фитолечения, Женьшень, наделен небывалым количеством надуманных свойств. На самом деле, что же лечит Женьшень?

Бактерии научились противостоять антибиотикам, а ученые "присматриваются" к лантибиотикам. Лантибиотики – это перспективные исследования, так как они представляют...

Светящиеся в темноте волосы все еще в тренде. Придать волосам неоновое свечение можно и в домашних условиях...

Добровольное тестирование реакций собственного организма на фармпрепараты, получило название биохакинг. Как проводят биохакинг?