 |
Приимущество биотрансформации перед химической трансормацией
|
|
|
|
- возможность реакций, недоступных дляхимического синтеза.
-превращение субстрата в биологически активные формы соединения в течении одной стадии процесса(в отличии от многостадийного и весьма затратного химиче синтеза)
- удобство, экономичность и экологичность производства.
Штаммы микроорганизмов., обладающие к способности к трансформации (биоконверсии) стероидов.
Исполь-ся естественные штаммы выделенные из почвы или др обьектов.,так процесс 11альфа-гидроксилирования способ осуществ придстовит 300 видов мо, причем 50% -несовершенные грибы, 20% фикомицеты. Наиболее извест относ к роду Absidia, beanveria,curvularia, cunninghamella,. Для дегидрирования в полож 1,2 примен corynebacterium simplex. Для изолир с одноврем окислением 3-оксигрупп в 3-кетогруппу испол штаммы сorynebacterium mediolanum.
Освно реакция:
Субстратами для провед трасормации могут служить и сами модифиц стероиды. В-во S Рейхштена его можно модифицир из биотрас\нсформа из моноацетата в-ва R
Процесс превращения В-ва R в в-во S
* Гидролиз 21-ацетогруппы
*окисление 3бета гидроксигруппы в 3 кетогруппу
*перемещение двойной связи от С5к С4
Трансформация заканчивается практически количеством выходом в-ва S
При получении кортизона применяется реакция биотрансформации -11альфа гидроксилир
Получение 14альфа гидрокортикостероида при помощи бацилюс цериус явл примером гидроксилирования при помощи разных бактерий. Окисление гидроксильной группы чаще всего с помощу бактерий и актиномицет.
Гидролиз эфиров стероидов имеет практич значение тк ацетилирование стероидов явл промеж продуктом хим синтеза.
*-* необходимость селек удален насыш алиф боков цепи и сохранение ядра молекулы.
Подходы к решению селективности процессов биокнверсии:
|
|
|
1. Синтез модифициров стеринов, огранич действия микроорган
2.Инкубация стеринов в присутсвтвии соедин ингибир дейст фермет гидролиза.
3. получение действ на стероидное ядро.
Микробиологический синтез гидрокртизона, получение из него с путем биокнверсии преднизолона. Пути дальнейшего развития микробиологической трансформации стероидов.
Широкок используется микробимологичес синтез одного из освновных кортикостероидов-гидрокортизона и его синтетических аналогов: преднизолон и дексаметазон. В это случаи исходным продуктом для провед трасормации могут служить и сами модифиц стероиды. В-во S Рейхштена его можно модифицир из биотрас\нсформа из моноацетата в-ва R
Процесс превращения В-ва R в в-во S
* Гидролиз 21-ацетогруппы
*окисление 3бета гидроксигруппы в 3 кетогруппу
*перемещение двойной связи от С5к С4
Трансформация заканчивается практически количеством выходом в-ва S
При получении кортизона применяется реакция биотрансформации -11альфа гидроксилир
Получение 14альфа гидрокортикостероида при помощи бацилюс цериус явл примером гидроксилирования при помощи разных бактерий. Окисление гидроксильной группы чаще всего с помощу бактерий и актиномицет.
Гидролиз эфиров стероидов имеет практич значение тк ацетилирование стероидов явл промеж продуктом хим синтеза.
*-* необходимость селек удален насыш алиф боков цепи и сохранение ядра молекулы.
Пути дальнейшего развития микробиологической трансформации стероидов.
1.применение органических растворителей.
2.применение Уз, измельчение в пудру.
3.использования образов водораствор ферм стероидов в виде натриевых и др солей.
4.Заключение в альгенантный гель.
Биотехнология аминокислот. Микробиологический синтез. Продуценты. Преимущества микробиологического синтеза перед другими способами получения. Общие принципы конструирования штаммов микроорганизмов-продуцентов аминокислот как первичных метаболитов. Основные пути регуляции биосинтеза и его интенсификации.
|
|
|
2 направления применения микроорганизмов
I. Полный биосинтез микроорганизмов БАВ
II. Микробиологическая трансформация
«+» использования м/о в биосинтезе:
· Упрощается синтез ЛС
· Продукты более чистые, без примесей
· Рентабильный промышленный синтез
· Большинство процессов м/б синтеза приводят к перестройке молекулы субстрата. Этот вид трансформации осуществляется одними или несколькими элементами.
Биотехнология а/к. 1 Методы получения а/к Современные методы оргсинтеза позволяют синтезировать L и Д формы а/к, но только как рацематы. Другой способ синтеза а/к - микробиологический синтез с использованием штаммов – продуцентов. Избыточное количество а/к (напр. L-лизин, L-глут.кислота, L-треонин, L-триптофан) экскретируются в культуральную среду.
Особенности культивирования штаммов продуцентов
1. Достигаются макс. высокие скорости синтеза а/к клетками продуцента
2. Достигается макс. длит-сь работы продуцента
3. Минимально образуется побочные продукты биосинтеза а/к
Механизмы регуляции биосинтеза а/к: при получении возможно ретроингибирование. Регуляция осуществляется за счет ингибирования активности одного из начальных ферментов избыточным продуктом (самой а/к), репрессируется весь комплекс ферм.
Биохимические цепочки метаболизма клетки. Необходимо нарушить эти механизмы
Биотехнология витаминов и коферментов. Биологическая роль витаминов. Традиционные способы получения (выделение из природных источников, химический синтез). Микробиологический синтез витаминов и конструирование штаммов-продуцентов методами генной инженерии.
С помощью биотехнологии производят особо сложные по строению витамины В2, В12, β-каротин, витамин РР, предшественник витамина D (эргостерина). В синтезе витамина С используют микроорганизмы, которые селективно окисляют D-сорбит в L-сорбозу.
Витамины представляют низкомолекулярные соединения, необходимые для жизнедеятельности организма, синтез которых в организме либо ограничен, либо отсутствует. Потребность в них для организма человека вполне достаточна в очень небольших количествах. Витамины служат активными биокатализаторами разных метаболических процессов в организме. Почти все витамины являются коферментами или кофакторами биохимических реакций, витамины А, Д, Е регулируют генетический аппарат клетки. В основе классификации витаминов находятся их физико-химические свойства, в соответствии с которыми все витамины делят на водо- и жирорастворимые.
|
|
|
Ведущее положение в производстве занимают химические методы, но в ряде производств в качестве их полноправного конкурента в нашей стране, так и за рубежом, выступают биотехнологические методы, появляются возможности сокращения части стадий химического синтеза за счет использования высокоактивных штаммов микроорганизмов-продуцентов.
Один из классических примеров промышленного использования микроорганизмов в получении витамина С* - превращение D-сорбита в L-сорбозу бактериями Gluconobacter oxydans. L-сорбоза является промежуточным продуктом синтеза аскорбиновой кислоты, проводимого обычно по методу Рейхштейна (рис. 2). Процесс получения L-сорбозы биотехнологическим способом основан на способности различных штаммов уксуснокислых бактерий к селективному окислению сорбита. В отличие от химического процесса, где в результате окисления сорбита получается смесь продуктов, окислительная трансформация уксуснокислых бактерий характеризуется необычайно точным воздействием на определенные группы в молекулах этих веществ. Наиболее сильной окислительной способностью обладают штаммы Gluconobacter oxydans и Acetobacter melanogenum. Для получения сорбозы G. oxydans выращивают в питательных средах, содержащих высокие концентрации сорбита и дрожжевой или кукурузный экстракт, которые служат источниками азота, витаминов и других веществ, обеспечивающих рост бактерий. Для роста продуцента и окисления сорбита в сорбозу необходимо постоянное поступление кислорода в культуральную жидкость. При высоких концентрациях сорбита лишь небольшая его часть затрачивается на синтез биомассы бактерий. Основное количество сорбита трансформируется в сорбозу, степень конверсии составляет 96-98%. В ходе процесса происходит снижение рН культуральной жидкости. По окончании трансформации фильтрат концентрируют в вакуум-аппаратах при 60 °С. При охлаждении сорбоза выпадает в осадок в виде кристаллов.
|
|
|
Витамин В2 (рибофлавин). Основные продуценты, схема биосинтеза и пути интенсификации процесса. Микроорганизмы прокариоты – продуценты витамина В12. Схема биосинтеза. Регуляция биосинтеза. Микробиологический синтез пантотеновой кислоты, витамина РР.
Рибофлавин (витамин В2) получил своё название от рибозы, которая входит в состав молекулы витамина в виде многоатомного спирта D-рибита.
Промышленное получение – химическим или микробиологическим синтезом, а также комбинированным способом.
При комбинированном пути синтезированная микроорганизмами рибоза химически трансформируется в рибофлавин.
Для витамина характерно функционирование в коэнзимных формах: флавинмононуклеотид (ФМК) и флавинадениннуклеотид (ФАД).
Синтезируют рибофлавин: высшие растения, дрожжи, мицелиальные грибы.
Продуценты:
1. Бревибактерии и микрококки
2. Дрожжевые грибы рода Candida
3. Микроскопические бактерии Ashbya gossypii, Eremothecium ashbii (активнее)
4. Плесневые грибы Aspergillus niger
Промышленное получение:
На основе культуры дрожжеподобного гриба Ashbya gossypii, Eremothecium ashbii.
Действуют на дикие штаммы мутагенами, нарушающие механизмы ретроингибирования флавиновыми нуклеотидами и изменяют состав культуральной среды.
Питательная среда:
· Соевая мука
· Кукурузный экстракт
· Сахароза
· Кальция карбонат
· Натрия хлорид
· Витамины
· Жир
Среду стерилизуют антибиотиками и антисептиками. По завершении процесса ферментации культуральную жидкость концентрируют, высушивают и смешивают с наполнителями.
На основе гриба Aspergillus niger.
Используют усовершенствованные штаммы и активный инокулят.
Оптимизированные среды:
· Кукурузный экстракт
· Пептон
· Соевое масло
· Стимуляторы (глицин)
Ферментация – 7 суток при температура 28 °С, исходный рН составляет 7,0, в ходе ферментации среда подкисляется до 4,0-4,5.
После утилизации углеродного субстрата продуцент начинает утилизировать кислоты, при этом рН повышается и начинается образование витамина. Кристаллы рибофлавина находятся в гифах и вне мицелия. На постферментативной стадии для выделения мицелий нагревают 1 ч до t° 120.
Генноинженерный метод.
В 1983 г. сконструирован рекомбинантный штамм продуцента Bacillus subtillis, данный штамм продуцирует в 3 раза больше витамина В2.
Устойчив к экзогенной контаминации, за 35 суток ферментации выход до 4 г/л.
|
|
|
Цианокоболамин.
Включает 37 стадий химического синтеза, используют только микробиологический синтез. Продуцируют прокариоты: пропионобактерии, псевдомонады, смешанные культуры метанобразующие бактерии, витамин В12 - побочный продукт при производстве антибиотиков.
Получение на основе пропионовокислых бактерий.
Применяют мутанты, добавляют в среду предшественники витамина: 5,6-диметилбензимидазола (5,6-ДМБ) или аденозилкоболамин. Процесс протекает в 2 стадии в двух аппаратах объемом 500 л при коэффициенте заполнения 0,65-0,70.
1 стадия. В течение 8 ч при слабом перемешивании в анаэробных условиях до полной утилизации углеводов, затем центрифугируют, получается суспензия, которая инкубируют во втором аппарате 88 ч, насыщают систему кислородом.
Среда содержит:
· Сахара (глюкоза)
· Соли железа, марганца, магния, кобальта
· Кукурузный экстракт, мясной экстракт
· Соевую и рыбную муку
· Источник азота – сульфат аммония.
Ферментацию проводят периодическим методом в анаэробных условиях, t 30°C, рН в пределах 6,5-7,0. Данный рН достигается подтитровкой культуры.
2 стадия. Образование ДМБ. Вносят предшественники, 5,6-ДМБ, длительность 3 суток, после завершения витамин экстрагируют путем нагревания 10-30 минут при температуре от 80°С до 120°С. После экстракции проводят обработку горячей клеточной суспензии цианидом, происходит образование цианокоболамина. Полученную массу стерилизуют, стабилизуют натрия нитритом, охлаждают, нейтрализуют, коагулируют белки и фильтруют. Затем происходит очистка на ионообменной смоле, кристаллизация и химическая очистка продукта. После выпаривания растворителей получают кристаллический витамин. Выход до 40 мг/л.
Получение на основе бактерий Pseudomonas.
Получение на основе термофильных бацилл – Bacillus circulans.
В течение 18 ч при температуре 65-75 °С в нестерильных условиях. Выход от 2 до 6 мг/л. Питательная среда будет на основе соевой и рыбной муки, мясного и кукурузного экстракта.
Генноинженерный метод.
Получают гибридные штаммы, которые иммобилизируют на полимерах.
Пантотеновая кислота В3.
1 способ. Тонкий органический синтез.
2 способ.
А) м/б синтез
Б) м/б синтез с использованием иммобилизованных клеток актиномицетов (основной метод)
а) Экстракцию проводят из пекарских дрожжей с добавлением предшественников, в качестве продуцента – Brevibacterium ammoniagens/
б) Биосинтез витамина и компонентов – с помощью иммобилизованных клеток. Из 3-аланина и пантоата калия, иммобилиз. клетки кишечной палочки штамма АТСС-9637 синтезируют витамин В3.
Важной коферментоной формой является кофермент ацетелирования (КоА). С использованием культур актиномицетов, которые выращивают 4 суток и питательная среда содержит крахмал. Выход КоА до 130 мг/л.
Витамин РР – В5.
Получают кофермент никотинамидоадениндинуклеотид (НАД) путем экстракции из микроорганизмов (пекарских дрожжей). Штамм культуры Saccharomyces продуцирует 750 НАД на 1 л культуральной жидкости. Штамм Brevibacterium – до 6 г/л НАД после обработки клеток цетилперидинием хлоридом (ПАВ).
Общий способ получения рекомбинантного белка.Инсулин.Источники получения.Видовая специфичность.Рекомбинантный инсулин человека.Конструирование плазмид.Выбор штамма микроорганизма.Выбор лидерной последовательности аминокислот.Отщепление лидерной последовательности.Методы выделения и очистки полупродуктов.Сборка цепей.Контроль за правильным образованием дисульфидных связей.Ферментативный гидролиз проинсулина.Альтернативный путь получения рекомбинантного инсулина;синтез А и В цепей в разных культурах микробных клеток.Проблема освобождения рекомбинантного инсулина от эндотоксинов микроорганизмов-продуцентов.Биотехнологическое производство рекомбинантного инсулина.
Общий метод получения рекомбинантного белка.
Проводится молекулярное клонирование гена или фрагмента; проводят трансформацию клеток и отбор клонов. Затем культуру выращивают. Проводят выделение и очистку.
Инсулин-пептидный гормон,регулирующий углеводный обмен. Состоит из двух полипептидных цепей-А (21 аминокислотный остаток) и В (30 аминокислот), связанных дисульфидными связями между остатками цистеина. А цепь имеет дополнительную внутреннюю дисульфидную связь. Дисульфидные связи обеспечивают пространственную структуру молекулы.
Последовательность цепей была установлена в 1955 году Сенгером. Синтез обеих цепей был осуществлен в 1963 году и включал 170 химических реакций. Получали инсулин до 1980г за счет выделения его из поджелудочной железы свиней и КРС (для получения 1г кристаллического инсулина требовалось 30000-35000 голов). В 1980г разработали метод превращения инсулина свиньи в инсулин человека путем ферментативного замещения остатка аланина,который является 30 ой аминокислотой в цепи В на остаток треонина. В результате получили однокомпонентный инсулин человека 99% чистоты. В организме животного две полипептидные цепи являются частями белковой молекулы длиной 109 аминокислот-это препроинсулин. При синтезе в клетках поджелудочной железы первые 23 аминокислоты служат сигналом для транспорта молекулы через мембрану клетки. Эти аминокислоты отщепляются и образуется проинсулин,длиной 86 аминокислотных остатков.
В 1980г Гимберт выделил Мрнк инсулина из опухоли бета клеток поджелудочной железы крысы.
Постороение принципиальной схемы рекомбинантной ДНК,используемой для получения проинсулина человека.
1 способ: биосинтез инсулиа через синтез биологического предшественника-проинсулина.
Рекомбинантная плазмида содержит последовательность нуклеотидов,кодирующую А и В цепи инсулина и кодирующую С пептид, сигнальный участок и промотор. Сигнальный (лидерный) участок нужен для придания свойств целевому продукту. Участок промотора запускает синтез рекомбинантного белка.
2 способ: раздельный биосинтез А и В цепей. Проводится две различные ферментации химерных штаммов, проводится два процесса выделения. Завершающая стадия-объединение цепей.
Современный способ получения отечественного инсулина.
Используется штамм-продуцент E.coli. Конструкция плазмиды обеспечивает синтез рекомбинантного белка,представляющего собой лидерную (сигнальную) последовательность и фрагмент белка А (специфический белок золотистого стафилококка), а также последовательность проинсулина человека. Между этими последовательностями находится метионин,который разрушают галогенцианами. Плазмида содержит ген устойчивости к бета лактамным антибиотикам, и поэтому при культивировании биомассы в питательную среду добавляют антибиотики. Они подавляют рост патогенных микроорганизмов и клеток E.coli, потерявших плазмиду. После наращивания основного количества биомассы в среду вносят специальный индуктор. Его вносят для ускорения процесса биосинтеза. В результате этого в достаточном количестве синтезируется рекомбинантный белок. Ферментация E.coli занимает 12 часов. Далее культуральную жидкость разделяют на проточной центрифуги,после чего клетки дезинтегрируют. Затем гомогенат очищают от балластных водорастворимых белков при помощи буферных растворов. Получается осадок рекомбинантного белка,который нужно растворять в концентрированных растворах мочевины. Далее проводят осветление на сепараторе и дополнительно очищают от механических примесей путем микрофильтрации. Полученный раствор подвергают ионообменной хроматографии для удаления примесей. Очищенный гибридный белок будет в форме солевого раствора,который обессоливают путем гель-фильтрации или методом молекулярных сит.После обессоливания гибридный белок концентрируют методом мембранного ультрафильтрования. Далее сушат в вакууме на лиофильной сушилке.
Химическая и ферментативная трансформация рекомбинантного белка.
1 стадия: Для отделения проинсулиновой части от лидерной последовательности необходимо провести химический гидролиз. Его проводят бромцианом в концентрированной муравьиной кислоте. Приэтом,гибридный белок расщепляется по остатку метионина. Смесь разделяется хроматографическими методами. В выделенном проинсулине дисульфидные связи расположены хаотически. Пространственная конфигурация определяется первичной последовательностью.
2 стадия прцесса-разрушение дисульфидных связей
3 стадия процесса-правильное замыкание. Молекула проинсулина сворачивается таким образом,что начальный и конечный сегмент сближения. При помощи С пептида происходит правильное расположение цепи А и В. Проинсулин является предшественником физиологического инсулина и отличается от него наличием С пептида, который содержит 35 аминокислот.
4 стадия процесса-ферментативный гидролиз
Гидролизуют проинсулин смесью трипсина и карбоксипептидазы. После хроматографической очистки и обессоливания получают раствор из которого необходимо выделить белок или лиофильным высушиванием,или высаливанием солями цинка.
Интерфероны. Классификация. Видоспецифичность интерферонов. Ограниченные возможности получения альфа и гамма интерферонов из лейкоцитов и Т лимфоцитов. Лимфобластоидный интерферон. Методы получения бета интерферона при культивировании фибробластов. Индукторы интерферонов. Их природа. Механизм индукции. Промышленное производство интерферонов на основе природных источников. Синтез различных классов интерферона человека в генетически сконструированных клетках микроорганизмов. Проблема стандартизации. Производство рекомбинантных образцов интерферона и политика различных фирм на международном рынке.
Интерфероны: Рекомбинантный альфа интерферон -Роферон А -Интрон А –Реальдирон Рекомбинантный интерферон альфа 2 в: -Офтальмоферон -Герпферон -Инфагель –Альтевир Рекомбинантный бета интерферон: -Авонекс –Бетаферон Рекомбинантный гамма интерферон:-Имукин -Ингарон
Интерферон был открыт в 1957 году Айзексом и Линдеманом в культуре клеток цыпленка, зараженной вирусом гриппа. Это видоспецифическое белковое вещество, синтезируемое лейкоцитами в ответ на воздействие интерфероногенов. Лейкоциты при заражении вирусами продуцируют несколько интерферонов,объединяемых в семействе интерферонов, ингибирующих продуктивный цикл репликации вирусов. В обычных неиндуцирующих клетках интерферон не вырабатывается. Интерферон разделяют на три группы: альфа,бета,гамма-лейкоцитарный,фибробластный,иммунный. Интерфероны бета и гамма являются гликопротеинами, альфа-протеином. Интерфероны это клеточные белки и поэтому они видоспецифичны,однако они не вирусоспецифичны. При смешанной вирусной инфекции один вирус подавляет другой за счет интерфероногенности первого, этот финвальный называют вирусной итерференцией. Человеческие интерфероны альфа и бета продуцируются преимущественно лейкоцитами, лимфобластами и фибробластами. Интерферон гамма прежде называли иммунным или интерфероном 2го типа, он образуется несенсибилизированными лимфоидными клетками Т лимфобластами при стимуляции специальными антигенами.
Индукторы интерферонов:
1. Инактивированные температурой или УФ излучением вирусы гриппа,ротовирусы
2. Двунитевые РНК
3. Некоторые полианионные вещества
4. Синтетические двунитевые полирибонуклеотиды
Интерферон альфа выделяют из лейкоцитов при низкоскоростном центрифугировании свежевыделенной крови человека. Лейкоциты переносят в культуральную среду,содержащую либо сыворотку крови человека или козеин молока. В среду вносят вирус интерфероноген, его инкубируют,после чео лейкоциты отделяют центрифугированием. Вирус интерфероноген инактивирует надосадочную жидкость,представляет собой нативной интерферон. Его лиофильно высушивают и выпускают в ампулах. Препарат представляет собой пористый серовато-коричневый порошок,легко растворимый в воде. Растительный препарат имеет розово-красный цвет и слегка опалесцирует. Из нативного можно получить концентрированный путем очистки на сефадексе или мембранной фильтрацией. Полученный препарат после высушивания имеет вид пористого порошка серовао-белого цвета,хорошо растворим в воде.
Интерферон бета получают из фибробластов,выращенных в монослойной культуре в присутствии циклогексимида и актиомицета Д.
Получение генно-инженерных интерферонов.
Исследователи использовали метод обратной транскрипции Мрнк интерферонов. Первыми добились результатов японские исследователи в конце 1979года. В 1980 г Гимберту и Вейсману удалось получить интерферон в генетически сконструированной E.coli, переработав 17 л они сумели выделить Мрнк и получить ее ДНК копию. Последнюю встроили в плазмиду и клонировали в клетках кишечной палочки. Аналогичные исследования проводились в Англии, Франции и России. В 1980 году были установлены нуклеотидные последовательности интерферонов альфа и бета. Мрнк фибробластного интерферона состоит из 836 нуклеотидов, из них 72 и 203 приходятся на 5 и 3 нетранслируемые области, 63 нуклеотида кодируют пептид, ответственный за секрецию интерферона из клеток и 498 нуклеотидов кодируют 166 аминокислотных остатков собственно интерферона. Путем химического синтеза были получены гены интерферонов альфа и бета, которые клонировали кишечную палочку. В 1981 г была расшифрована нуклеотидная последовательность иммунного интерферона. Полный синтез гена лейкоцитарного интерферона человека был впервые осуществлен в Германии.
Технологическая схема получения генно-инженерных интерферонов.
1. Индукция синтеза и выделение интерфероновой Мрнк из клеток
2. Получение ДНК комплиментрной интерфероновой Мрнк.
3. Встраивание полученной ДНК в плазмиду
4. Встраивание сконструированной плазмиды в клетки кишечной палочки
5. Размножение бактерий, содержащих сконструированную плазмиду
6. Сепарирование клеток E.coli
7. Дезинтеграция и экстракция клеток E.coli
8. Осаждение с последующим центрифугированием
9. Высаливание интерферона из супернатанта сульфатом аммония
10. Диализ осадка интерферона
11. Растворение интерферона. Пропускание раствора через колонку с иммунносорбентом
12. Элюация интерферона с последующим хроматографированием
Разработана методика получения человеческого интерферона с помощью B.subtillus, способной выделять синтезируемый белок в окружающую среду. Удается получить человеческий интерферон с помощью пекарских дрожжей,растущих на средах с более дешевыми субстратами. К преимуществам использования дрожжей можно отнести то, что на них не действуют бактериофаги, они крупнее бактерий, в их клетках осуществляется поцессинг преинтерферонов.
18. Инженерная энзимология и повышение эффективности биообъектов в условиях производства. Иммобилизованные биообъекты и их многократное использование. Использование иммобилизованных ферментов в органическом синтезе. Нерастворимые носители органической и неорганической природы. Иммобилизация за счет образования ковалентных связей между ферментом и носителем. Адсорбция ферментов на инертных носителях и ионообменниках. Причины частных методов использования этого метода иммобилизации. Иммобилизация ферментов путем включения в структуру геля. Органич и неорганич гели. Методы включения в альгинатный и полиакриламидный гели. Причины частичных ограничений использования метода при высокомолекулярных субстратах. Микрокапсулирование ферментов как один из способов их иммобилизации.
Инженерная энзимология и повышение эффективности биообъектов в условиях производства.
Инженерная энзимология организована на базе химической технологии и энзимологии, технической биохимии, инженерных дисциплин. К инженерной энзимологии относят систему методов получения, очистки, стабилизации и применения ферментов.
Основная задача:1. конструирование биоорганических катализаторов с заданными свойствами, на основе ферментов или ферментных комплексов
2. разработка на базе катализаторов эффективных и экологически чистых процессов
3. высокая субстратная специфичность ферментативного катализа и способность ускорять реакции в условиях нормального давления и физиологических температур, позволяют получать большой выход продуктов и создавать безотходные биотехнологические процессы.
|
|
|
