Клетка ішілік ферменттердің өндірісі

Таза әрі залалсыздандырылған фермент, өзгермей араластырғышқа беріледі. Ауа көпіршіктері қоректік қоспада таралады. Олар көмірсу белокты заттарды, өсімді жоғарылатқыштан және қоректік заттардан Заласыздан-дырылғаннан кейін қоректік ортаға патогенсіз микроорганиз егіледі. Микроорганизмдер өзінің өсуі үшін қоректік заттарды, ферменттерді өндіре отырып пайдаланады, ал ферменттер қоспаға бөлініп шығып отырады Ферментациядан кейін микроорганизмдер центрифугалау арқылы сепараторда және декантерлерде шығарылып отырады. Келесі шаю және түссізде (жарықтандыру) ферменттердің одан әрі таза бөлінуін күшейтеді.

Ферменттердің негізгі көздері - жануарлардың, өсімдіктердің микроорганизмдер ұлпалары болып табылады.

Экономикалық және технологиялық тұрғыдан ең тиімдісі фермен микро-организмнің көмегімен алу. Микроб клеткалары 2 мыңға ферменттерді өндіреді. Ол биохимиялық реакцияларды катализдейді. Көптеген ферменттер клеткаға байланысты оңай ажыратылады.

Биохимиялық реактивтердің ішіндегі маңызды тобы - жоғары сапалы ферменттер. Оларсыз молекулалық биология мен гендік инженерияда ешбір ғылыми зерттеу мүмкін емес.

Қазіргі кезде фермент өндірушілер ішіндегі ең алып өндірушілер катарына АҚШ, Жапония, Франция жатады. АҚШ-та ферменттерді 20 фирма өндіреді. Олар жылына 32000т фермент препаратын шығарады.

Жапонияда 1997ж 56000т фермент препаратының 60 атауы шықты. Оның 26% - тамак өндірісіне, 23% - тоқыма-мата өндірісіне, 38 % - ауыл шаруашылығына, химия өндірісіне қолданылады.

Ферменттің өндірісі Ресейде де кеңейіп келеді, олар азықтық, ет, мата, тері, ауыл шаруашылығына пайдаланылады. Мысалы, ферментті пайдалану арқылы ет өндірісіндегі сапа 13-15тен 25-27%-ке ескен. Ал былғары өндірісінде тазарту үдерістері 5 есеге қысқарған. Ауыл шаруашылығында фермент препараттарының қоспаларын қолданғанда малдың салмағы 5-10% -ке, құс 10-20% -ке ескен. Ресей федерациясы техникалық ферменттердің

амилосубтилин және протосубтилин (Bacillus subtilis), пектофоетидин (Aspergillus foetidus), мальтаваморин (Aspergillus oryzae), глюконигрин (Aspergillus niger), протолихенин (Bacillus licheniformis) препараттарын шығарады.

Ферменттердің концентрациясы және олардың тартылу дәрежесі жөнін-дегі саны оның атауына, алдында тұрған индекс «х»ті көрсетеді. Мысалы, «2х» - ферментпрепараты концентрленген сироп түрінде ерімейтін заттардан босағанын білдіреді. Ал «2х» жэне «Зх» ферменттік препараттары техникалыққа жатады.

Ферменттің әр түрлі әдістерімен тазартылған түрін «10х», ал фракцион-дылары «15х», ал кристалды емес 25 % -ке дейін байланысты заты бар, ультракүлгін құрылғыларда, құрғатылған «20х» пен «ЗОх» деп көрсетеді. Мысалы, «протосубтилин Г20х» - бұл оның кұрамында протелитикалық фермент бар екендігін білдіреді.

Штаммдар - ферменттердің продуценті. Кез-келген өндірістік өнімді өндіру үшін екі жағдай болу керек:

1) Аталған өнімге сұраныс болу керек.

2) Енгізілген үдеріс экономикалық тиімді болу керек . Ферменттерді өндірістік көлемде өндірудің тиімді кезі болып

микроорганизмдер саналады.

Бұны келесі факторлар дәлелдейді:

А) Қазіргі микроб культурасына селекция жүргізу және культивациялау жағдайын оптимизациялау кез-келген микроб ферментінің биосинтезін практикалық жағынан үлкейтеді.

Б) Өндірістік жағдайда - штамм продуцент - микроорганизмдердің физиологиялық қажеттіліктерінен артып тұру керек.

Микроорганизм продуценттері ішінде микроскопиялық саңырауқұлақтар Aspergillus туысының Penicillium, Bacillus туыс бактериясы, ашытқылар т.б. ерекше назар аудартып отыр. Ферменттің биосинтезін күшейту немесе ферменттердің жаңа, қолайлы қасиеттерін шыгару сәйкес генді клондауға байланысты болып отыр. Осы мақсатта генетикалық жағынан жақсы
зерттелген организмдер: Esherichia coli, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae Aspergillus oryzae, Pharerochaetu chrisosporium т.б қолданылады.

Микроорганизм - продуценттік ферменттердің келесі қасиетте керек :

1) Көп фермент жинау қасиеті, арзан қоректік ортада өсірілуі.

2) Культивацияның өндірістік жағдайында улы заттар патогенді қасиеті болмау керек.

3) Өндірген фермент тұрақты болу керек.

4) Негізгі фермент синтезінің механизмі болу керек.

5) Культивация уақытын тах кемітіп, метаболиттердің ингибит

әрекетін тіп жеткізу керек. Әрбір нақты штамның өзіне тән ерекшелік қасиеттері болады. Мезофильді культуралардың экстремальды жағдайда фермент оптимальды болуы қызықтырарлық жайт. Оларға термофильдер, ацидофильдер, алкалофилдер, галофильдер, барофилдер жатады. Осы топқа авторофты формалар да жатуы мүмкін. Мысалы, базофильді саңырау-құлақтар. Олар лигнин қышқылдандыратын фермент өндіреді.

Продуцент фермент өндірудегі бірінші этап оларды табиғи көздерден (топырақтан, судан әртүрлі биологиялық заттардан) бөліп алу.

Құрғақ жазғы уақытта экваторға жақын жерлерде термофильдер болады. Ал психрофильдер Солтүстікте кездеседі. Қышқыл көздер (топырақ, ацидофильді культураларға қолайлы.

Амилаза ферментінің белсенді түзілетін жерлері астық культуралары. Целлюлозаны орман жамылғыларындағы микроорганизмдер синтездейді Пероксидаза, лактаза, монооксигеназа, фенолоксидаза ферменттерін^-көкөністерде, тіпті өсімдіктерде тіршілік ететін микроорганизмдер синтездейді.

Екінші кезеңінде микроорганизмдер жеткілікті деңгеймен биосинтезде микроорганизмдерді таңдайды. Таңдау әр түрлі әдістермен жүргізіледі.