ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
4
ФЕРМЕНТЫ
Любая клетка – это целостная система, составные части
которой структурно и функционально взаимосвязаны. Эта
зависимость выражается, прежде всего, в генетически
обусловленном синтезе белковых молекул –
преимущественно ферментов.
Мельчайшая клетка, например диаметром 0,1 мкм
(Mollicutes), для самостоятельного функционирования
должна иметь в своем арсенале более 100 ферментов.
Ферменты – это специфические белки выполняющие
роль биологических катализаторов.
С технологической точки зрения применение ферментов
является перспективным в связи с тем, что они имеют ряд
преимуществ перед химическими катализаторами:
- избирательность;
- стереоспецифичность;
- действие в «мягких условиях» (t=20-70
о
С; рН=4-9;
нормальное давление);
- эффективность (высокая скорость протекания реакций
при незначительных количествах катализатора);
- нетоксичность;
- отсутствие побочных реакций.
Каталитические, физико-химические и экологические
свойства ферментов предопределили индустрию
ферментов, зарождение которой можно отнести к началу
ХХ века. Ферменты уже в течение многих лет
применяются в различных областях практической
деятельности человека: в сельском хозяйстве, медицине,
фармации, пищевой, легкой промышленности, тонких
химических технологиях, генной инженерии и т.п. В
приложении приведены сведения о применении энзимов в
ряде промышленных отраслей и выборка из полного
перечня ферментов, в которой представлены шифры и
рекомендованные названия упомянутых ферментов {1,2}.
5
Однако применение ферментов в промышленных
масштабах тормозится из-за их неустойчивости при
хранении, температурных воздействиях, однократности
использования.
Успехи современной белковой инженерии позволяют
рассчитывать на то, что в ближайшем будущем
стандартным подходом станет конструирование ферментов
с направленно модифицированными свойствами. С этой
целью проводится скрининг коллекций различных
микроорганизмов, добытых из необычных природных и
промышленных источников на предмет их способности
продуцировать перспективные для практического
использования ферменты. Гены данных ферментов
клонируются и экспрессируются в клетках наиболее
изученных микроорганизмов.
Технология рекомбинантных ферментов открывает
широкие возможности для промышленного получения, а
также применения ферментов с заданной специфичностью
и конкретными характеристиками.
В настоящее время общее число обнаруженных видов
ферментов уже приближается к 10000. Из них только около
30 внедрено в производство. Следовательно, освоение
биотехнологии подавляющего большинства ферментов –
дело будущего.
Пока что, основная масса выпускаемых
промышленностью ферментов относится к классу гидролаз
и наибольшее число реализованных масштабных
производств имеет место в микробной биотехнологии.
Ферментные препараты (ФП) микробного синтеза
отличаются от чистых ферментов тем, что кроме
основного, содержат целый комплекс других ферментов. В
связи с этим общий эффект действия ферментных
препаратов на субстрат обусловлен комбинированным
воздействием всех входящих в состав препарата
ФЕРМЕНТЫ Однако применение ферментов в промышленных
Любая клетка – это целостная система, составные части масштабах тормозится из-за их неустойчивости при
которой структурно и функционально взаимосвязаны. Эта хранении, температурных воздействиях, однократности
зависимость выражается, прежде всего, в генетически использования.
обусловленном синтезе белковых молекул – Успехи современной белковой инженерии позволяют
преимущественно ферментов. рассчитывать на то, что в ближайшем будущем
Мельчайшая клетка, например диаметром 0,1 мкм стандартным подходом станет конструирование ферментов
(Mollicutes), для самостоятельного функционирования с направленно модифицированными свойствами. С этой
должна иметь в своем арсенале более 100 ферментов. целью проводится скрининг коллекций различных
Ферменты – это специфические белки выполняющие микроорганизмов, добытых из необычных природных и
роль биологических катализаторов. промышленных источников на предмет их способности
С технологической точки зрения применение ферментов продуцировать перспективные для практического
является перспективным в связи с тем, что они имеют ряд использования ферменты. Гены данных ферментов
преимуществ перед химическими катализаторами: клонируются и экспрессируются в клетках наиболее
- избирательность; изученных микроорганизмов.
- стереоспецифичность; Технология рекомбинантных ферментов открывает
- действие в «мягких условиях» (t=20-70оС; рН=4-9; широкие возможности для промышленного получения, а
нормальное давление); также применения ферментов с заданной специфичностью
- эффективность (высокая скорость протекания реакций и конкретными характеристиками.
при незначительных количествах катализатора); В настоящее время общее число обнаруженных видов
- нетоксичность; ферментов уже приближается к 10000. Из них только около
- отсутствие побочных реакций. 30 внедрено в производство. Следовательно, освоение
Каталитические, физико-химические и экологические биотехнологии подавляющего большинства ферментов –
свойства ферментов предопределили индустрию дело будущего.
ферментов, зарождение которой можно отнести к началу Пока что, основная масса выпускаемых
ХХ века. Ферменты уже в течение многих лет промышленностью ферментов относится к классу гидролаз
применяются в различных областях практической и наибольшее число реализованных масштабных
деятельности человека: в сельском хозяйстве, медицине, производств имеет место в микробной биотехнологии.
фармации, пищевой, легкой промышленности, тонких Ферментные препараты (ФП) микробного синтеза
химических технологиях, генной инженерии и т.п. В отличаются от чистых ферментов тем, что кроме
приложении приведены сведения о применении энзимов в основного, содержат целый комплекс других ферментов. В
ряде промышленных отраслей и выборка из полного связи с этим общий эффект действия ферментных
перечня ферментов, в которой представлены шифры и препаратов на субстрат обусловлен комбинированным
рекомендованные названия упомянутых ферментов {1,2}. воздействием всех входящих в состав препарата
4 5
