Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Носители для иммобилизации ферментов.

Читайте также:
  1. Методика адсорбционной иммобилизации
  2. Правила транспортной иммобилизации
  3. Преимущества и недостатки адсорбционной иммобилизации
  4. Регуляция активности ферментов. Индукция и репрессия синтеза ферментов.

 

Основная задача инженерной энзимологии – разработка биотехнологических процессов, в которых используется каталитические свойства ферментов, как правило, выделенных из состава биологических систем или находящихся внутри клеток, искусственно лишенных способности расти. В основе современной И.Э. лежит применение иммобилизованных ферментов и ферментных систем. И.Ф. называются ферменты, искусственно связанные с носителем, но сохраняющие свои каталитические свойства.

Для получения иммобилизованных ферментов используется огромное число носителей, как органических, так и неорганических. Основные требования, предъявляемые к материалам, которые могут быть применены для иммобилизации ферментов, следующие: 1 — высокая химическая и биологическая стойкость; 2 — высокая механическая прочность; 3 — достаточная проницаемость для фермента и субстратов, большая удельная поверхность, высокая вместимость, пористость; 4 — возможность получения в виде удобных в технологическом отношении форм (гранул, мембран); 5 — легкое переведение в реакционноспособную форму (активация); 6 — высокая гидрофильность, обеспечивающая возможность проведения реакции связывания фермента с носителем в водной среде; 7 — невысокая стоимость.

Органические полимерные носители.Иммобилизация многих ферментов осуществляется на полимерных носителях органической природы. Существующие органические полимерные носители можно разделить на два класса: природные и синтетические полимерные носители. В свою очередь, каждый из классов органических полимерных носителей подразделяется на группы в зависимости от их строения. Среди природных полимеров выделяют белковые, полисахаридные и липидные носители, а среди синтетических — полиметиленовые, полиамидные и полиэфирные.

К преимуществам природных носителей следует отнести их доступность, полифункциональность и гидрофильность, а к недостаткам — биодеградируемость и достаточно высокую стоимость. Из полисахаридов для иммобилизации наиболее часто используют целлюлозу, декстран, агарозу и их производные. Для придания химической устойчивости линейные цепи целлюлозы и дек-страна поперечно сшивают эпихлоргидрином. В полученные сетчатые структуры довольно легко вводят различные ионогенные группировки. Химической модификацией крахмала сшивающими агентами (формальдегид, глиоксаль, глутаровый альдегид) синтезирован новый носитель — губчатый крахмал, обладающий повышенной устойчивостью к гликозидазам.

Из природных аминосахаридов в качестве носителей для иммобилизации применяют хитин, который в значительных количествах накапливается в виде отходов в процессе промышленной переработки крабов и креветок. Хитин химически стоек и имеет хорошо выраженную пористую структуру.



Среди белков практическое применение в качестве носителей нашли структурные протеины, такие, как кератин, фиброин, коллаген и продукт переработки коллагена — желатина. Эти белки широко распространены в природе, поэтому доступны в значительных количествах, дешевы и имеют большое число функциональных групп для связывания фермента. Белки способны к биодеградации, что очень важно при конструировании иммобилизованных ферментов для медицинских целей. К недостаткам белков как носителей в этом случае следует отнести их высокую иммуногенность.

Синтетические полимерные носители.Благодаря разнообразию и доступности материалы этой группы широко используются как носители для иммобилизации. К ним относятся полимеры на основе стирола, акриловой кислоты, поливинилового спирта; полиамидные и полиуретановые полимеры. Большинство синтетических полимерных носителей обладают механической прочностью, а при образовании обеспечивают возможность варьирования в широких пределах величины пор, введения различных функциональных групп. Некоторые синтетические полимеры могут быть произведены в различных физических формах (трубы, волокна, гранулы)- Все эти свойства полезны для разных способов иммобилизации ферментов.

Носители неорганической природы.В качестве носителей наиболее часто применяют материалы из стекла, глины, керамики, графитовой сажи, силикагеля, а также силохромы, оксиды металлов. Их можно подвергать химической модификации, для чего носители покрывают пленкой оксидов алюминия, титана, гафния, циркония или обрабатывают органическими полимерами. Основное преимущество неорганических носителей — легкость регенерации. Подобно синтетическим полимерам неорганическим носителям можно придать любую форму и получать их с любой степенью пористости.

ОРГАНИЧЕСКИЕ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ НОСИТЕЛИ


Дата добавления: 2015-07-07; просмотров: 753 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Методика адсорбционной иммобилизации | Преимущества и недостатки адсорбционной иммобилизации | Иммобилизация клеток |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ЛЕКЦИЯ (методическая разработка)| Активация полимерных носителей

mybiblioteka.su - 2015-2021 год. (0.056 сек.)