Биотехнология ответственный редактор академик И. И. Гительзон

3.3. ПРОЦЕССЫ НА ОСНОВЕ
ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ФЕРМЕНТОВ
Сферы применения иммобилизованных ферментов разнообразны – это 
тонкий органический синтез и преобразование энергии, ферментная ана-
литика и получение целевых продуктов, конверсия растительного сырья и 
создание лекарственных препаратов.
Применение иммобилизованных ферментов является сегодня одним из 
важнейших и динамично развивающихся разделов современной биотех-
нологии. Объемы выпуска ферментов, применяемых в промышленных 
процессах непрерывно возрастают, при этом ведущие западные страны, 

---

112 
лидирующие в этой области, ежегодно выпускают ферментов на сотни 
млн. долларов. Производство протеаз, глюкозоизомераз, ацилтрасфераз 
достигает сотен и тысяч кг/г (табл. 3.6). 
Внедрение иммобилизованных ферментов в промышленные отрасли и 
организация на их основе принципиально новых, экологически чистых и 
компактных биотехнологических процессов дает ощутимый экономиче-
ский эффект. Для таких процессов разрабатывают специальные биореак-
торы, имеющие аналогию с реакторами для химических процессов с гете-
рогенным катализом. Иммобилизованный фермент в таком биореакторе 
представляет собой неподвижную фазу, через которую протекает суб-
страт, подлежащий биопревращению. Реакторы бывают периодического и 
непрерывного действия. Чаще всего фермент, включенный в полимерную 
структуру, представляет собой малые сферические частицы одинакового 
размера. Это обеспечивает большую площадь реакционной поверхности и, 
следовательно, улучшение диффузии. Сферические частицы или гранулы 
с ферментом максимально плотно упаковывают в аппарате. В результате 
этого концентрация каталитического агента, участвующего в биотехноло-
гическом процессе, значительно выше по сравнению с ферментационны-
ми системами на основе микробных клеток. Повышение концентрации 
биокатализатора обеспечивает большую производительность аппарата и 
более высокий выход продукта. Одностадийные превращения субстрата с 
использованием иммобилизованных ферментов осуществляются обычно в 
проточных реакторах с перемешиванием, псевдоожиженным слоем, а так-
же в реакторах с полыми волокнами (рис. 3.3). 
Все представленные системы имеют определенные ограничения в час-
ти неравномерного распределения катализатора, а также перепадов давле-
Т а б л и ц а 3 . 6