Ферменттерді биотехнологиялық жолмен алу

Қазіргі уақытта ферменттерді бөліп алудың ең тиімді әдістерінің бірі – микробиологиялық әдіс. Шикізат көзі ретінде микроорганизмдерді пайдалану. Өндірісте бөлініп алынатын ферменттер: амилаза, глюкоамилаза, протеаза, инвертаза, пектиназа, каталаза, стрептокиназа, целлюлаза және т.б.

Aspergillius awamori саңырауқұлағын индукторсыз ортада дақылдау нәтижесінде липаза ферменті синтезделмейді, ал индуктор ретінде пайдаланылатын кашалот майы фермент биосинтезін 100 есе арттырады.

Ал егер қоректік орта құрамына крахмал қосып, минералды фосфорды қоспаса Aspergillius awamori саңырауқұлағы фосфатаза ферментін интенсивті түрде синтездейді.

Ферменттің жоғары мөлшерде синтезделуі индуктор әсеріне байланысты емес, тікелей қоректік орта құрамы мен дақылдау жағдайы маңызды рөл ойнайды.

Aspergillius оrуzae дақылы амилаза ферментін синтездеуге қабілетті. Егер ортаға көміртек көзі ретінде қосылатын сахарозаны крахмалмен алмастырса, ферменттің белсенділігі 3 есе артады.

Ортаға солод экстрактісін қосса фермент синтезі 10 есе, ал қоректік ортадағы басты элементтердің концентрациясын 50 процентке жоғарылатса тағы 2 есе артады.

Ферменттердің интенсивті синтезі үшін қоректік ортаға амин қышқылдары, пуринді қосылыстар, РНҚ сиякты өсу факторларын қосады.  Көміртегі көзі ретінде қосылады: крахмал, жүгері экстрактісі, соя ұны, ашытқы гидролизаты.

Микроорганимздер минералды азот көздерін де ыдырата алу қабілетіне ие. Қоректік орта құрамына Mg, Mn, Zn, Fe, Cu жане тағы басқа металл иондары енеді.
Олардың біразының әсер ету механизмдері әлі күнге дейін белгісіз. Кейбір иондар ферменттің құрамына кіреді.

• Са ионы а-амилаза ферментінің тұрақтылығын арттырса, Mg жане Fe иондары
протеолитикалық ферменттерді белсендендіреді.

Қоректік ортаның оптимальді құрамы әрбір продуценттің түріне қарай 2 әдіс арқылы анықталады: эмпирикалық және компьютерді қолдану арқылы математикалық модель құрастыру.

Ферментті препараттар өндірісі дақылдау технологиясының сипатына
қарай 2 үлкен топқа бөлінеді: тереңдік дақылдау әдісі; беттік дақылдау әдісі.

 Өндірістік биотехнология материалдары: Тереңдік әдісте микроорганизмдер сұйық қоректік ортада дақылданады.

Бұл әдіс беттік дақылдауға қарағанда ыңғайлы, себебі автоматизациялауға және механизациялауға ыңғайлы, бірақ, ортадағы фермент концентрациясы төмен болады. Бұл фильтратты алдын ала концентрлеу керек екендігін көрсетеді.

> Өндірістік биотехнология материалдары: Продуценттерді тереңдік әдіспен дақылдау арқылы ферменттерді бөліп алу, әдеттегі биотехнологиялық, процестер сияқты 5 сатыдан тұрады:

1. Қоректік ортаны қажетті компоненттерден дайындау;

2. Егу материалын алу және дайындау;

3. Өндірістік дақылдау;

4. Бөліп алу;

5. Тауарлық өнімді алу.

1 кезең. Қоректік ортаны қажетті компоненттерден дайындау

1. Қоректік ортаға қосылатын компоненттерді алдын ала ұсақтайды, қайнатады немесе гидролитикалық әдіспен ыдыратады. Бұл компоненттің түріне байланысты.

2. Дайын компоненттерді арнайы әдістеме бойынша, кезекпен арнайы қоректік орта дайындалатын ыдысқа салып гомогенді біртекті ерітінді дайындайды және стерилизациядан өткізеді.

3. Стерилизация жартылай өткізгіш мембранадан тұратын микрофильтрация немесе жоғары температура көмегімен жүргізіледі. Өңдеу уақыты интенсивті факторға байланысты.

Қоректік ортадан бөлек барлық аппараттар, құрал-жабдықтар стерилизациялануы қажет. Ауа аэрацияға дейін және кейін де стерилдену керек. Себебі аэрацияға дейінгі ауада органикалық және бейорганикалық текті шаң- тозаңдар, ал аэрациядан кейін ортада продуцент клеткалары болады.

2 кезең. Егу материалын алу және дайындау

  Егілетін материалды тереңдік дақылдау әдісі арқылы дайындайды. Материал түрі таңдалынған продуцентке байланысты: