|
1- mavzu: Amaliy seminar: Biotexnologiya haqida umumiy tushuncha. Eukariot va prokariot organizm hujayralarining bir-biridan farqi; Reja
|
| bet | 28/30 | | Sana | 21.05.2024 | | Hajmi | 5,71 Mb. | | #248935 |
Bog'liq mutaxasisilikka kirishFermentlar ishlab chiqarish texnologiyasi
Fermentlarni produtsentlari qattiq va suyuq ozuqa muhitlariga ekish usullari yordamida o‘stiriladi. Suyuq oziqa muxitida ham aerob, ham anaerob mikroorganizm-larni o‘stirish mumkin. Fermentlarning aksariyat produtsentlari aerob bo‘lgan mikroorganizmlardir.
Fermentlar produtsentlarini o‘stirish jarayoniga ta’sir etuvchi omillar:
tashqi muhit sharoiti, ozuqa moddalari tarkibi, ularning miqdori, metabolitlarning chiqishi, muhitda faol kislotaning o‘zgarishi, harorat, muhitning erigan kislorod bilan to‘yinishi, produtsent kulturasining holati va o‘stirish muddatlari,qattiq va quruq ozuqa muhitlarining namligi.
Fermentlar immobilizatsiya qilingan fermentlarning, oddiy suvda eruvchi fermentlardan afzalliklari:
Birinchidan, ularni reaksion muhitidan ajratib olish juda ham oson, bu esa:
reaksiyani hohlagan vaqtda to‘xtatish;
biokatalizatorni (fermentni) qayta ishlatish;
kerakli maxsulotni toza holda olish (ferment bilan aralashtirilmaslik) imkoniyatini beradi
Ikkinchidan, immobilizatsiya qilingan fermentlarni ishlatish sharoitida to‘xtovsiz olib borishga imkon beradi, masalan, oqib o‘tadigan maxsus ustunlarda (kolonkalarda) va fermentativ reaksiyaning tozaligini boshqarish, demak, kerakli maxsulotni miqdorini oshirish (oqish tezligini o‘zgartirish hisobidan) imkoniyatini beradi.
Uchinchidan, fermentni immobilizatsiya yoki modifikatsiya qilish uni xosca va xususiyatlarini kerakli tomonga o‘zgarish jarayonlarini tashkil qilish mumkin. Immobilizatsiya qilingan fermentlarni olinishi, fermentlarni hayotga tadbiq qilishni yangi, avvallari imkoniyati bo‘lmagan yo‘llarini ochib berdi.
Immobilizatsiya -Fermentni immobilizatsiyasi deyilganda, uni (fermentni) qanday bir alohida fazaga kiritilishi suv fazasidan ajralib turadigan va shunday vaziyatda o‘zini asosiy xususiyati - substrat yoki samaradorligi bilan aloqada bo‘lish imkoniyatidan maxrum bo‘lmasligini tushiniladi.
Immobilizatsiya qilish usullari
Immobilizatsiya qilish usullari ikkiga bo‘linadi:
fizikaviy yo‘llar bilan immobilizatsiya qilish;
kimyoviy yo‘llar bilan immobilizatsiya qilish;
Immobilizatsiya qilishga mo‘ljallangan "tashuvchi" larga quyidagi talablar qo‘yiladi: kimyoviy va biologik mo‘tadillik;
mexanik nuqtai nazardan mustaxkamlik;
ferment va uni substrati uchun o‘tkazuvchanlik;
texnologik jaroyonlar uchun zarur bo‘lgan shaklda olinishi
osonligi (granula, membrana, varak va xokazo holatda).
reaksion shaklda tez kirishi;
yuqori gidrofilligi (immobilizatsiya jarayonini suvli muhitga o‘tkazish uchun);
arzonligi.
Fermentlarni immobilizatsiya qilishinig kimyoviy usullari kimyoviy usullarda ferment bilan tashuvchi orasida qo‘shimcha kovalent bog‘i paydo bo‘ladi. Bu usulda immobilizatsiyalangan fermentlarni ikkita ustunligi bor:
Birinchidan, ferment va tashuvchi orasidagi kovalent bog‘, hosil bo‘lgan kon’yugatni yuqori darajada mustaxkam qiladi. Boshqacha qilib aytganda ferment ishtirokida o‘tadigan reaksiyalarni rN, harorati va boshqa ko‘rsatkichlarini o‘zgartirish, fermentni desorbsiyasiga, shu tufayli olinadigan maxsulotni ifloslanishiga olib kelmaydi.
Bu esa ayniqsa meditsina, oziq-ovqat maxsulotlari, analitik ishlar uchun reaktivlar olishda o‘ta muhim ahamiyat kasb etadi.
Ikkinchidan, kimyoviy modifikatsiya fermentni faolligini va mo‘tadilligini oshirishiga olib keladi. Faqatgina kimyoviy yo‘l bilan, ko‘p nuqtalik bog‘lanishlar natijasida fermentni mo‘tadilligini oshirish mumkin.
Fizik usullarda immobilizatsiya qilish shu aniqlikdan kelib chiqqan holda, fizikaviy immobilizatsiya qilish usullarini to‘rt guruhga bo‘lish mumkin:
suvda erimaydigan "tashuvchi" larga adsorbsiya qilish;
gel teshikchalariga kiritish;
yarim o‘tkazgich membranalar yordamida fermentni reaksion tizimini boshqa qismidan ajratish;
fermentni ikki fazalik reaksion muhitga kiritish, bunday
sharoitda ferment suvda eruvchan bo‘ladi va ikkinchi fazaga kira olmaydi.
Keltirilgan klassifikatsiya shartlidir, chunki bu usullar orasida aniq ajrimlarni o‘rnatish mumkin emas. Masalan, gel teshikchilariga kiritish usuli bilan immobilizatsiya qilishni, yarim o‘tkazgich membranalar orqali ajratib turish deb ham qarash mumkin. Shunga qaramasdan bu klassifikatsiya fizikaviy usullar bilan immobilizatsiya qilishni bir tizimga solishda yordam bera oladi. Adsorbsiya qilish orqali immobilizatsiya qilish, eng ko‘hna usullaridan hisoblanadi. Yuqorida aytib o‘tilganidek, 1916 yilda Dj.Nilson va E.Grifin invertaza fermentini foallashtirilgan ko‘mirda va alyuminiy gidroksidi gelida immobilizatsiya qilganlar. Xuddi shu usuldan keyinroq, 1969 yilda I.Shibata L-aminoatsilaza fermentini immobilizatsiya qilishda foydalangan. L-aminoatsilaza fermenti N-atsetil-DL- aminokislotalarni bir birlaridan ajratishda sanoat miqyosida hozirgacha ishlatilib kelinmoqda. Umuman adsorbsiya usulida immobilizatsiya qilish boshqa usullardan osonligi, vazifani tez bajarish mumkinligi, tashuvchilarni arzonligi va boshqa bir qator ustunliklarga ega bo‘lganligi uchun fermentlar muxandisligida keng qo‘llanilib kelinmoqda.
Organik polimerli tashuvchilar Bunday polimerlarni ikki sinfga bo‘lish mumkin: tabiiy polimerlar va sun’iy polimerlar. O‘z navbatida tabiiy polimerlarni ham biokimyoviy xossalariga qarab guruhlarga bo‘lish mumkin; polisaxaridlar; oqsil, lipid tabiatli tashuvchilar. Sun’iy, ya’ni sintez yo‘li bilan olingan polimerlar ham guruhlarga bo‘linadi, masalan, makromolekularni asosiy zanjirni kimyoviy tuzilishiga qarab, polimetilenlik, poliamidlik, poliefirlik tashuvchilar va x.k.
Immobilizatsiya qilish usulli, fermentni xususiyatini va ishlatilishiga qarab, "tashuvchi"larga bir qator qo‘shimcha talablar quyiladi: kovalent immobilizatsiya qilinganda "tashuvchi" fermentni faolligini belgilovchi qismi bilan bog‘lanmasligi lozim; (fermenti faollik markazi o‘z holda bo‘lishi shart), ferment faolligini pasaytirish xususiyatlari bo‘lmasligi shart.
«Tashuvchi"larga talablar : kovalent immobilizatsiya qilinganda "tashuvchi" fermentni faolligini belgilovchi qismi bilan bog‘lanmasligi lozim; (fermenti faollik markazi o‘z holda bo‘lishi shart), ferment faolligini pasaytirish xususiyatlari bo‘lmasligi shart.
Immobilizatsiya qilish jarayonida quyidagilarni bilish lozim; "Tashuvchi" va ferment har xil zaryadlarga ega bo‘lsalar, immobilizatsiya jarayoni tez va mustaxkam kechadi, aksincha bir xil zaryadga ega bo‘lsalar jarayon kiyin kechadi; "tashuvchini" zarrachalari qancha kichik bo‘lsa, sorbsiya qilish xususiyati shuncha baland bo‘ladi.
Adsorbsion immobilizatsiya qilish uchun "tashuvchi" Adsorbsion immobilizatsiya uchun ishlatiladigan "tashuvchi" larni ikki sinfga –
Organik
Noorganik tashuvchilarga bo‘lib o‘rganish mumkin
Noorganik tashuvchilar:
kremnezem, alyumin, titan va boshqa elementlar oksidlari, alyumosilikatlar (loylar), shisha, sopol, faollashtirilgan ko‘mir va boshqalar keng ishlatiladi.
Organik tashuvchilar har xil polisaxaridlar polimerli ionalmashuv smolalari, kollagen, tovuq suyaklari va boshqalardir. Tashuvchilar kukun, kichik sharchalar, granulalar sifatida ishlatiladi.
Tashuvchilarni eng asosiy xususiyati sorbsiya qilish qobiliyati, teshikchalarini o‘lchami, mexanik va kimyoviy barqarorligidir.
Analitik kimyoda fermentlarni quyidagi masalarani xal qilishda foydalanish mumkin:
Murakkab biokimyoviy aralashmalardagi past olekulyar birikmalarni aniqlash;
Murakkab oqsil aralashmalaridagi oqsillarni aniqlash;
Nuklein kislotalarni sifatini va miqdorini aniqlash
Analitik ishlarni amalga oshirish uchun quyidagi usullar mavjud
Metobolitlarni fermentativ analiz qilish
Biosensorlar yoramida analiz
Immunoferment analizi
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
1- mavzu: Amaliy seminar: Biotexnologiya haqida umumiy tushuncha. Eukariot va prokariot organizm hujayralarining bir-biridan farqi; Reja
|
