Кыймылдуу энзимдер жана аларды пайдалануу

жылбай энзимдер түшүнүгү 20-кылымдын экинчи жарымында пайда болгон. Ошол эле учурда, кайра 1916-жылы, ал көмүр кант боюнча adsorbed каталитикалык ишин сактап деп табылган. 1953-жылы, D. жана N. Shleyt Grubhofer биринчи pepsin милдеттүү түрдө ишке ашырылат, амилаз, carboxypeptidase жана RNase чечилбеген ташуучуга. жылбай энзим түшүнүгү 1971-жылы мыйзамдаштырылган Бул энзим инженерия боюнча биринчи жыйыны болду. рассматривается в более широком смысле, чем это было в конце 20 века. Азыркы учурда, ал 20-кылымдын аягындагы караганда кененирээк мааниде жылбай энзимдердин түшүнүк. Биз толугу менен бул категорияга карап көрөлү.

Жалпы маалыматтар

– соединения, которые искусственно связываются с нерастворимым носителем. Жана энзимдер mmobilizovannye - жасалма ээрибес ишканасы менен тыгыз байланышта кошулмаларды. Ошол эле учурда алар каталитикалык касиеттерин сактап. Учурда, бул жараян эки аспектилерде каралат - белок молекулаларынын кыймылынын жарым-жартылай жана толук эркиндикке чектөөлөр ичинде.

кадыр я

. Окумуштуулар жылбай энзим бир пайда таптым. Гетерогендик катализ милдетин аткаруучу, алар жооп каражаты бөлүнгөн болот. может быть многократным. жылбай энзимдер пайдалануу жолу болот деп табылган изилдөөлөр. милдеттүү жүрүшүндө бирикмелер алардын касиеттерин өзгөртүүгө. Алар субстраттардын өзгөчөлүгү, туруктуулукту ээ. Бирок, алардын иш-экологиялык шарттарга байланыштуу баштайт. отличаются долговечностью и высокой степенью стабильности. Жылбай энзимдер стабилдүүлүктүн бекем жана жогорку даражада болуп саналат. Бул Мын, он эсе ми эркин энзимдердин Мисалы, үчүн, да көптү билдирет. Бардык бул энзимдерди жылбай бар болгон жогорку натыйжалуулугунун, атаандаштык жөндөмдүүлүгүнүн жана технология кирешесин, камсыз кылат.

алып жүрүүчүлөр

J .. Porath идеалдуу материалдардын негизги касиеттери immobilization пайдалануу үчүн аныкталган. булактарына ээ болушу керек:

1. Чечимсиздикти.
2. Жогорку биологиялык жана химиялык туруктуулук.
3. тез кошулуу мүмкүнчүлүгүн. ташыгыч бир жалкоолук түр салып жонокой тартуубуз керек.
4. Large кычкылдуулукка.
5. талап өтүү. Анын көрсөткүч энзим жана coenzymes, буга азыктарына жана уланган үчүн бирдей алгылыктуу болушу керек.

Азыркы учурда, толугу менен бул талаптарына жооп берген материалдык жок. Бирок, иш жүзүндө, өзгөчө жагдайлар белгилүү бир категориядагы энзимдердин кармалган адамды камакка үчүн жарактуу болуп, жүргүнчүлөрдү колдонулат.

классификация

, разделяются на неорганические и органические. кошулмалар жылбай энзимдердин айландырылгандан менен байланыш, анын материалдык-мүнөзүнө жараша органикалык жана органикалык эмес болуп бөлүнөт. көп кошулмалардын милдеттүү полимердик ташуучулар менен жүзөгө ашырылат. Бул органикалык зат эки топко бөлүнөт: табигый жана жасалма. алардын ар бири боюнча, өз кезегинде, түзүмүнө жараша топторго бөлүп берет. Органикалык эмес көтөргөндөр негизинен айнек материалдар, керамика, чопо, кремнеземдин, чалалга көмүр кара менен белгиленет. материалдар популярдуу кургак химиянын методдорун менен иштеп жатканда. Жылбай энзимдер ташуучу тасма шыбап менен алынган титан кычкылынын, глиноземду, көчүрмө, hafnium же органикалык полимерлерди иштеп чыгуу. материалдардын маанилүү артыкчылыгы калыбына каттого болуп саналат.

белок алып жүрүүчүлөр

таанымал көрбөйбүз, полисахарид жана белок материалдар. акыркы арасында структуралык полимерлерди камсыз кылуу болуп саналат. Бул, биринчи кезекте, коллаген Каныбыздагы, кератин жана сатылды кирет. Мындай белоктор чөйрөдө кеңири таралган болуп саналат. Алар жеткиликтүү жана үнөмдүү болуп саналат. Мындан тышкары, алар байлоо үчүн иш-топ көп санда бар. Белоктор biodegradability айырмаланат. . Бул дары-жылы жылбай энзимдердин пайдаланууга берүүгө жол берет. Ошону менен бирге эле, белок жана терс касиетке ээ. на протеиновых носителях заключаются в высокой иммуногенности последних, а также возможность внедрять в реакции только определенные их группы. белок операторлордун жылбай энзимдерди колдонуу кемчиликтери өткөн жогорку иммуногендүүлүк болуп саналат, ошондой эле, көз карашы гана белгилүү топтор ишке ашыруу үчүн мүмкүнчүлүк.

полисахариддер aminosaharidy

Бул материалдар көбүнчө анын Chitin, dextran, кагаз жана кагаздай, агароза жана туундуларын колдонулат. полисахариддерге үчүн сызыктуу чынжыр crosslinked epichlorohydrin айкаш көзкараштар кыйла туруштук болчу. ар кандай иондук топтордун сетка түзүмү кыйла эркин киргизилген. Chitin чөп жана крабы өнөр жайлык кайра иштетүү үчүн таштандыларды продукт катары көп санда топтолгон. Бул материал химиялык туруктуу айырмаланат жана так көзөнөкчөлөр түзүлүшкө ээ.

синтетикалык полимерлер

Бул топ материалдарды жана жеткиликтүүлүгүн көп түрдүүлүгүн бар. Бул акрил кислотасын, стирол негизинде полимерлерди камтыйт желим спиртин, пенополиуретан менен полиамиддик Полимерлердин. Алардын көпчүлүгү ар кандай механикалык күч бар. кайрылуу учурунда алар ар кандай иш бир катар топтордун, киргизүү бөлгөн өлчөмүн өзгөртүү мүмкүнчүлүгүн берет.

милдеттүү ыкмалары

Азыркы учурда, эки түп-тамырынан бери айырмаланган Чыгарылган immobilization бар. биринчи жүк ташуучуга менен байланыштар жок кошулмалардын даярдоо болуп саналат. Бул ыкма дене. Дагы бир образга материал менен байланыштар байланыш пайда билдирет. Бул химиялык ыкмасы.

зат

получают путем удерживания препарата на поверхности носителя благодаря дисперсионным, гидрофобным, электростатическим взаимодействиям и водородным связям. Ташуучу бетинде дары сактоо менен алынган ал жылбай энзимдер менен байланыштуу чачуу, hydrophobic, электростатикалык ара жана суутек байланыштары. Зат элементтердин мобилдүүлүгүн чектөө биринчи жолу болуп саналат. Бирок, азыркы учурда бул параметр өз актуалдуулугун жоготкон эмес. Мындан тышкары, зат өнөр immobilization көп таралган ыкмасы болуп эсептелет.

өзгөчө жолу

илимий, адабий-зат ыкмасы алынган 70 энзимдердин ашуун сүрөттөйт. артыкчылыктуу аткарылган булактарына ылайык, майда тешиктүү айнек, ар кандай ылай, полисахариддерге, глиноземду, синтетикалык Полимерлердин, титан жана башка металлдар. Бул учурда, акыркы көбүрөөк колдонулат. Ташуучу материалдарды дарыны зат натыйжалуулугу көзөнөктүүлүк жана белгилүү бир жер менен аныкталат.

этүү механизми

ээрибес материалдарга энзимдердин зат жөнөкөй болуп саналат. Бул дары-дармек ташуучу бир эритмеси менен байланышта аркылуу ишке ашат. Бул статикалык жана динамикалык жол менен алышат. Мисалы, титан гидроксиди үчүн энзим чечим, жаңы кыпындардын аралашкан болот. Андан кийин, жумшак шарттарда, татаал бүттүк. Мындай immobilization дээрлик 100% болуп энзимдин иш сакталып турат. Бул ташуучунун граммы 64 мг белгилүү бир топтолушун жеткенде.

терс жактары

кемчиликтери энзим жана ташуучунун милдеттүү төмөн зат күч кирет. өзгөртүү жол жооп шарттары кыйла чыгым элементтери болушу мүмкүн, буюмдарды уулантуу, белок desorption. милдеттүү бекемдөөнүн күчүн жогорулатуу үчүн өзгөртүлдү. Тактап айтканда, материалдар металлдардын иондору, Полимерлердин жана polyfunctional агенттер менен башка hydrophobic кошулмалар менен мамиле кылган. Кээ бир учурларда, дары-өзү өзгөртүп, бир аз дуушар болгон. Бирок көп учурда жетиштүү, бул анын ишине азайышына алып келет.

Лари киргизүү

Бул параметр улам, анын өзүнө гана таандык өзгөчөлүктөрү жана жөнөкөй абдан таралган. Бул ыкма жекече элементтерине, ошондой эле multiehnzimnyh комплекстери үчүн гана эмес, туура эмес. Лари киргизүү эки жол менен ишке ашырылышы мүмкүн. Биринчи учурда, дары суулуу monomer чечүү менен бирге, анан полимерлөө ашырат. Бул клеткаларда бир энзим молекуласын камтыган Лари мейкиндик түзүлүшү мүмкүн. Экинчи учурда, дары даяр Полимердин киргизилди. Андан кийин бир гел мамлекетке айланды.

тунук структураларды киргизүү

Бул методдун мааниси субстрат бөлүнгөн суулуу энзимдин чечүүгө immobilizing турат. Бул жарым-өткөргүч чел колдонот. Бул cofactors менен уланган төмөн, молекулалык масса компоненттерин өтөт жана чоң бир энзим молекуласын турат.

microencapsulation

тунук түзүмүндө киргизүү үчүн бир нече мүмкүнчүлүктөр бар. Бул абдан кызыктуу liposomes протеин microencapsulation жана киргизүү болуп саналат. Биринчи параметр 1964-жылы Т. Чанг тарабынан сунуш кылынган. Бул энзимдин чечим анын дубалдары semipermeable Полимердин жасалган жабык капсула киргизилген деп турат. interfacial polycondensation кошулмаларынан маанайына улам кабыкча беттин көрүнүшү. Алардын бири органикалык жана башка эриген жатат - суулуу баскычында. мисалы бир microcapsule sebacic кислота Halide а-сен polycondensation менен алынган (органикалык доор) жана 1,6-hexamethylenediamine (тиешелүүлүгүнө жараша, суулуу-доор) түзүү жөнүндө сөз да болушу мүмкүн эле. кабыкчанын туурасы бир микрометр биринчелик эсептелет. микрометр жүздөгөн же он - капсул наркы.

liposomes киргизүү

immobilization ыкмасы microencapsulation жакын. Liposomes кабырчыктуу же тоголок көрбөйбүз bilayers системаларда берилген. Бул ыкма биринчи жолу 1970 F. көрбөйбүз чечимге келген liposomes бөлүү органикалык эриткичтерди бууланып ашырылат колдонулган. калган жука кино энзим ушул жуккан эритмеде, тарап жатат. Текшерүүнүн жүрүшүндө, көрбөйбүз түрүү чарба курулуштарын өз алдынча жамаат. . дары бул кыймылдуу энзимдер абдан популярдуу. Бул молекулалардын көпчүлүк биологиялык челинин көрбөйбүз булагына локалдашкан жаткандыгы менен байланыштуу. являются важнейшим исследовательским материалом, позволяющим изучать и описывать закономерности процессов жизнедеятельности. liposomes киргизилген жылбай энзимдер изилдөө берип, дары материалдарга изилдөө маанилүү жана алар өмүр жараяндардын үлгүлөрүн сүрөттөйт.

жаңы байланыштарды түзүү

жаңы байланыштар чынжырчаларды түзүү жана жергиликтүү энзимдер ортосундагы Immobilization, өнөр жайда пайдалануу үчүн көпчүлүк массалык Чыгарган Биокатализаторлордун тарабынан каралат. денелик жактан айырмаланып, бул параметр молекуласынын жана материалдык-бир маданий жана бекем байланыш менен камсыз кылат. Анын билим берүү көп учурда дары бир турукташтыруу менен коштолуп жатат. Бирок, ташуучунун 1 мүнөт байланыштар байланыш салыштырмалуу энзимдердин жайгашкан каталитикалык жараянын аткарууда белгилүү бир кыйынчылыктарды жаратат. Молекула барактын аркылуу материалдык бөлүнгөн. көбүнчө кошулманын жана difunctional малайларын иш эле. Алар, атап айтканда, Гидразин, cyanogen метилбромид glutaraldehyde dialgedrid болуп, sulfuryl хлор жана башкалар. Мисалы, жалпыга маалымдоо каражаттарынын жана төмөнкү катар -CH ₂ -NH- (CH ₂₎ Киргизилген тартып galactosyltransferase энзим алуу үчүн ₅ -CO-. Мындай жагдайда барактын түзүлүшү, ошондой эле ташуучу молекула бар эле. Алардын баары байланыштар менен байланышы бар. негизги мааниси кабыл алганынан иш тобун киргизүү зарылдыгы болуп, элементтин каталитикалык милдети үчүн маанилүү эмес. Ошентип, адатта, glycoproteins ташуучу протеин үстүнөн эмес, тиркелет жана карбонгидрат тиштеди аркылуу. Натыйжада бир кыйла туруктуу жана жигердүү жылбай энзимдердин болуп саналат.

клеткалар

жогоруда баяндалган ыкмалар Биокатализаторлордун бардык түрлөрү үчүн жалпы болуп саналат. Бул камтыйт, атап айтканда, жакында эле кеңири таралган болуп клеткаларды, субклеткалык түзүлүштөрдү, immobilization кирет. Бул үчүн төмөнкүлөр менен шартталган. кабыл алганынан cofactors ишке ашыруу үчүн клеткалар кармалган адамды камакка энзим даярдоо обочолонуп, тазалоо зарыл болгон эмес, кийин. Натыйжада, бул дайыма болуп жаткан көп баскычтуу ишти системаларды алууга мүмкүн болуп калат.

жылбай энзимдердин пайдалануу

, промышленности, других хозяйственных отраслях достаточно популярны препараты, полученные указанными выше способами. атасынын аты менен, өнөр жай жана башка тармактардын жогорудагы ыкмалар менен алынган абдан эле популярдуу үй даярдык болуп саналат. Түгөнгөндө практика мамилелер денеде дары максаттуу тапшырууну ишке ашырууда маселелерди чечүү менен камсыздандырабыз. Жылбай энзимдер минималдуу уулуулугун жана allergenicity менен узак иш дары алууга уруксат берилет. Азыр окумуштуулар микробиологиялык ыкмаларын колдонуу менен, масса жана энергия bioconversion менен байланышкан проблемаларды чечүү. Ошол эле учурда, технология жана кыймылдуу энзимдерди даярдоо ишине олуттуу салым. Өнүгүү келечеги кенен жетиштүү окумуштуулар бар. Ошондуктан, келечекте айлана чөйрөнү көзөмөлдөө жараянына негизги ролдордун бири талдоонун жаңы түрлөрүнө таандык болушу керек. Атап айтканда, bioluminescent, жана суроо энзим immunoassay. өзгөчө мааниге ээ lignocellulosic feedstocks иштетүү боюнча заманбап көз караштар бар. Жылбай энзимдер алсыз сигналдардын күчөткүчтөр катары пайдаланылышы мүмкүн. Кыймылы сайт sonication, механикалык пайда болуп же phytochemicals кайра туш маалымдоо каражаттарынын таасири астында болушу мүмкүн.