Immobillangan fermentlarning ishlatilishi.
Immobilizatsiya qilingan fermentlar turli xil sanoat amaliyotlarida qo'llaniladi:
Bioyoqilg'i - fermentlar uglevodlarni parchalanishida etanol asosidagi yoqilg'ini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi
Tibbiyot - fermentlar bir qator holatlarni, shu jumladan ayrim kasalliklar va homiladorlikni aniqlash uchun ishlatiladi. Immobilizatsiya qilingan fermentlar tug'ma buzilish kabi ko'plab kasalliklarni aniqlash va davolash uchun ham keng qo'llaniladi
Biotexnologiya - Fermentlar bir qator jarayonlarda, shu jumladan genlarni biriktirishda ishtirok etadi
Oziq-ovqat mahsulotlarini ishlab chiqarish - fermentlar pivo va sut mahsulotlarini ishlab chiqarishda va ularni tozalashda ishlatiladi. Muvofiq tashuvchilarda immobilizatsiya qilingan pektinazalar va sellyulozalar kabi fermentlar meva va sabzavotlardan murabbo, jele va sirop ishlab chiqarishda muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda.
To'qimachilik - fermentlar tolalarni qayta ishlashda ishlatiladi (masalan, polishing mato). Tozalash, biologik jilolash va matolarni dezinfektsiya qilishda ham ishlatiladi.
Qog'oz - Fermentlar qog'oz ishlab chiqarish uchun yog'ochni maydalashda yordam beradi.
Shuning bilan birga immobillangan fermentlar o‘simlik moylaridan biyodizel ishlab chiqarish. Chiqindi suvlarni boshqarish: Kanalizatsiya va sanoat chiqindi suvlarini tozalash. Nopoklarni matolardan samarali tozalash uchun lipaz fermentini immobilizatsiya qilish kabi sanoatning bir qancha sohalarida ishlatiladi.
32-ferment immobillaganda ishlatiladigan tashuvchilar
Fermentlarni immobilizatsiyalashda organik va anorganik tashuvchilar
ishlatiladi. Tashuvchilarga quyidagi talablar qo'yiladi (Dj.Porat, 1974):
● kimyoviy va biologik mustahkamlik;
● ferment va substrat oson kira oishi;
● g'ovak strukturaga ega bo'lishi;
● solishtirma sirt yuzasining kattaligi;
● tehnologik jihatdan qulay shaklga ega bo'lishi (granula, membrana va h.k.);
● oson faollana olishi;
● yuqori gidrofillik;
● narhining arzonligi.
Fermentlarni immobilizatsiyalashda ishlatiladigan tashuvchilar klassifikatsiyasi.
Organik polimer tashuvchilar sintetik va tabiiy bo'ladi. Tabiiy organik
tashuvchilar 3 guruhga bo'linadi:
✅ polisaharidlar;
✅oqsillar;
✅lipidlar
Sintetik polimer tashuvchilar ham kimyoviy tuzilishiga ko'ra bir necha
guruhga bo'linadi:
✅polimetilen;
✅poliamid;
✅poliefir
Fermentlar immobilizatsiyasida asosan tabiiy polisaharidlar va polimetil tipidagi sintetik tashuvchilar ishlatiladi. Boshqa tashuvchilar nisbatan kamroq ishlatiladi.
Tabiiy polimer tashuvchilarda reaktsiyaga kirishuvchan funktsional guruhlar ko'p, ularning gidrofilligi yuqori. Shuning uchun bunday tashuvchilardan
boshqalariga nisbatan ko'proq foydalaniladi. tashqari, ular qimmatbaho va noyob
moddalar emas. Tabiiy polimer tashuvchilarning o'ziga yarasha kamchiliklari ham
bor; ularning narhi qimmat, mikroorganizmlar ta'siriga chidamsiz.
Immobilizatsiyada tabiiy polimer tashuvchilardan sellyuloza, dekstran,
agaroza va uning hosilalari keng qo'llaniladi. Sellyuloza gidrofil modda bo'lib, uning
gidroksil guruhlari juda ko'p. Shu boisdan uning molekulasini modifikatsiyalash
oson. Mehanik mustahkamligini oshirish uchun uni qisman gidrolizlab, granula
shakliga keltiriladi. Granula shakliga keltirilgan sellyulozani DEAE (dietilaminoetil)-
sellyuloza, KMS (karboksimetilsellyuloza) kabi moddalarga aylantirish mumkin.
Dekstran asosidagi tashuvchilardan ham keng foydalaniladi. Ular «sefadeks»
savdo nomi bilan ishlab chiqariladi. Sefadekslar quruq kukun shaklida ishlab
chiqariladi. Suvli eritmalarda juda yahshi bo'kish hususiyatiga ega. Sefadeks
g'ovaklarining o'lchami uning molekulararo «tikilganlik» darajasiga bog'liq. Krahmal
ham dekstranlar guruhiga kiradi. Krahmal molekulasini sefadeks kabi funktsional
agentlar bilan «tikib» modifikatsiyalash mumkin. «Tikuvchi» agent sifatida
formal'degiddan foydalanish mumkin. «Tikilgan» krahmalning g'ovaklari ko'p
bo'ladi. Bundan tashqari, fermentlar ta'siriga chidamli bo'ladi va uncha-munchaga
parchalanib ketavermaydi. Dekstran asosidagi suvda eruvchan polimerlar tibbiyotda
dori vositalarining tashuvchilari sifatida ishlatiladi.
Agar ham yahshi tashuvchi hisoblanadi. Diepoksid birikmalar yordamida
«tikib» uning hususiyatlarini yanada yahshilash mumkin. Molekulasi kimyoviy
moddalar bilan «tikilgan» agarning mustahkamligi ortadi. Qizdirilganda parchalanib ketaver-maydi (albatta o‘ta yuqori temperaturalar bundan mustasno). Tashuvchilar orasida oqsillar ham o'z o'rniga ega.
Ularning bir qator afzalliklari bor:
sig'imi katta; biologik jihatdan utilizatsiyalash (biodegradatsiya) engil, bu esa o'z navbatida
ekologiyani buzmaydi juda yupqa, masalan, 80mkm qalinlikdagi membrana ko'rinishida
ishlatish mumkin.
Fermentlarni oqsillarga immobilizatsiyalaganda, oqsillarni kimyoviy reagentlar yordamida
«tikib» yoki «tikmasdan» ham ishlatsa bo'ladi.
Oqsillardan ko'proq tibbiyotda va biologik tadqiqotlarda foydalaniladi. Tashuvchi sifatida
keratin, fibrin, kollagen, miozin, al'bumin kabi oqsillar ko'p ishlatiladi.
Oqsillarning kamchiligi – ularning yuqori
immunogenligi. Faqat kollagen va fibrin oqsillari bunday kamchilikdan holi.
Sintetik polimer tashuvchilar fermentlarni kovalent va sorbtsion
immobilizatsiyasida, gel' va mikrokapsula olishda qo'llaniladi. Stirol asosidagi
polimerlar sorbtsion immobilizatsiyada ishlatiladi. Stirol asosidagi polimerlar turli hil
strukturaga ega; yirik g'ovakli, getero g'ovakli va h.k.
Polimer gidrofil tashuvchilarni tayyorlashda akrilamiddan foydalaniladi.
Akrilamid – akril kislotasining hosilasi.
Poliakrilamid geliga hujayralar va fermentlarni immobilizatsiyalash keng
tarqalgan usullardan biridir. Poliakrilamid geli strukturasi - qattiq, g'alvirsimon,
fazoviy. Poliakrilamid geli kimyoviy moddalar ta'siriga chidamli.
Poliamid tashuvchilar ham sintetik polimer bo'lib, ularning molekulasida amid
guruhi -C(O)-NH- takrorlanib keladi. Ushbu tashuvchidagi amid guruhi kimyoviy
moddalar orqali faollantirilsa, unga kovalent bog' bilan fermentlarni ulash mumkin.
Fermentlar asosida ta'siri uzaytrilgan dori vositalarini tayyorlashda
N-vinilpirrolidon tashuvchisi qo'llaniladi. Sintetik polimer tashuvchilar kamchiliklardan
holi emas. Aksariyat polimer tashuvchilar organizmda to'planib qoladi
(kumulyatsiya). Shuning uchun tibbiy maqsadlarda ishlatiladigan fermentlar
ko'pincha tabiiy polimerlarga (asosan dekstranlar) immobilizatsiyalanadi. Sintetik
polimerlardan esa ko'proq N-vinilpirrolidon asosidagi tashuvchilar tanlanadi.
Hozirgi kunda parchalanganida zaharli moddalar hosil qilmaydigan yangi
sintetik polimerlar olish ustida tadqiqotlat olib borilyapti.
Do'stlaringiz bilan baham: |