Введение

Экстракты ферментов находили свое применение, вероятно, еще до того, как стала записываться история. Одним из примеров подобного применения является соложение ячменя и использование полученного экстракта для разжижения крахмала. В 1883 г. Рауеп и Persoz показали, что агент, ответственный за разжижение крахмала, который они назвали диастазой, подвергался разрушению под воздействием кипячения, действовал как катализатор и мог быть сконцентрирован и очищен путем осаждения спиртом. В 1878 г. для наименования подобных агентов Kuhn ввел термин «фермент». Blurnenthal в 1885 г. описал один из первых крупномасштабных процессов экстракции и очистки ферментов применительно к сычужному ферментов. Еще в 1902 г. Emmerich, Low и Korschun предложили применение бактериальных ферментов в клинической практике. В 1908 г. Wallenstein сообщил о стабилизации солодовой диастазы с помощью сульфата кальция, а в 1915 г. Rohm установил, что белье, подвергаемое стирке, может быть доведено до нужной степени чистоты более легко и при более низкой температуре воды, если его предварительно обработать липазами и протеазами. В 1926 г. впервые, фермент уреаза был получен Sumner в кристаллическом виде и была показана его белковая природа. К 1930 г. было охарактеризовано около 80 ферментов, к 1947 г. — примерно 200, а к 1968 г.— свыше 1300. Большинство из известных ферментов подвергалось выделению лишь несколько раз" и то в незначительных количествах.

Почти все ферменты, выделяемые в настоящее время в промышленных масштабах, относятся к внеклеточным, т. е. к таким, которые выделяются клетками в окружающую среду. Выделение таких ферментов проще, чем внутриклеточных. Целевые ферменты, находящиеся внутри микробных клеток, не только имеют свойства, которые весьма похожи на свойства многих других внутриклеточных ферментов, но также сильно загрязнены различными контаминантами. У многих микроорганизмов внутриклеточные ферменты защищены исключительно плотной оболочкой. Однако, несмотря на это, за последние годы несколько внутриклеточных ферментов начали производиться в промышленных масштабах. К ним, в частности, относятся глюкозооксидаза для консервации пищевых продуктов, пенициллинацилаза для превращения антибиотиков и аспарагиназа для возможной терапии раковых заболеваний. Хотя процессы выделения внутриклеточных и внеклеточных ферментов существенно отличаются друг от друга, многие из применяемых для этого операций являются общими. Следует сделать особый акцент на указанной общности, поскольку именно в этом направлении усматриваются наибольшие надежды на то, что в будущем значительно больше ферментов станет производиться промышленностью на одних и тех же технологических линиях.

Подавляющее большинство применяемых в настоящее время ферментов относится к внутриклеточным. До тех пор, пока не будут найдены штаммы микроорганизмов, способные к выделению таких ферментов в культуральную жидкость, главная роль в прогрессе производства ферментов будет принадлежать технологической стадии выделения их из клеток. Есть основания полагать, что в ближайшее десятилетие многие из известных ферментов смогут выделяться из микробных клеток уже в промышленных масштабах, что создаст стимул для реализации на практике ряда процессов биосинтеза и биотрансформации в реакторах с изолированными биокатализаторами-ферментами.


Популярные статьи:

Меры безопасности
Стандартные ферментаторы представляют собой адекватные системы обеспечения техники безопасности при работе с любыми микроорганизмами, исключая патогенные. Если применяемые микроорганизмы обладают потенциальной опасностью, то в конструкцию ...

Соединение нейронов
Разберемся, как группы нейронов в процессе жизнедеятельности соединятся друг с другом. Для этого обратимся к школьному курсу биологии и вспомним опыт Павлова с собакой. Как Павлов вырабатывал рефлексы? Перед кормлением звучал звонок, а по ...

Происхождение многоклеточных организмов
В своей книге «Феномен человека» Тейяр де Шарден (Teilhard de Chardin) пишет по поводу одной из самых трудных загадок палеонтологической летописи - внезапного появления новых организмов: «Начальные стадии обладают досадной, но неизбежной ...