Ферментларни иммобиллаш ва барқарорлаш технологияси

Микроорганизм ҳужайраларини иммобиллаш
Микроорганизмларнинг иммобилланган ҳужайралари ҳақидаги илк мақолалар XX асрнинг 70-йилларида пайдо бўлди, саноатда эса улар 1974 йили Японияда қўлланила бошланди. Микроорганизмларнинг иммобилланган ҳужайраларидан аспарагин кислотаси олинган.
Иммобилланган ҳужайралар иммобилланган ферментлар, ҳамда эркин ҳужайралардан ҳам бир қатор афзалликларга эгадир. Булар қуйидагилардир:

• 
  ферментларни ажратиш ва тозалашга кетадиган ҳаражат сарфланмайди;
  
• 
  реакция маҳсулотларини ажратиш ва тозалашга кетадиган сарф- ҳаражатларни камайтиради;
  

- нисбатан юқори фаоллик ва барқарорликка эга;

• 
  узлуксиз ва ярим узлуксиз автоматлаштирилган жараёнларни яратиш имкони туғилади;
  
• 
  экзоген кофакторларсиз полифермент системалар узоқ фаолият кўрсатиш хусусиятига эга бўлади.
  

Иммобилизациялаш учун турли ҳолатдаги, яъни тирик ва турли даражада зарарланган ҳужайралар ишлатилиши мумкин. Бир босқичли реакцияларни иккала ҳолатдаги ҳужайралар амалга ошира оладилар. Полиферментли реакцияларни эса тирик ҳужайраларни қўллаш билан амалга оширилади, бундай ҳужайралар узоқ вақт давомида АТФ ва коферментларни (НАДФ, НАД) ренегенерациялай олиши керак.
Иммобилланган микроорганизмларнинг ферментатив фаоллигидан фойдаланиш узоқ вақтларга бориб тақалади. Бундан 150 йил аввал сиркани тез олиш усули ёғоч қипиғига адсорбцияланган микроорганизмларга асосланган эди. Ҳужайраларни иммобиллаш ферментларни иммобиллаш методи билан жуда яқин.
Кимёвий иммобиллаш методи фаоллаштирилган ташувчи билан ковалент боғлар ҳосил қилишга асосланган.
Физикавий методлардан адсорбция ва агрегациядир.
Ҳужайраларни турли геллар, мембраналар, толаларга киритиш йўли билан иммобиллаш кимёвий ва физикавий ўзаро таъсирлашишларга асосланган. Кимёвий методлар бошқа методларга нисбатан кам ишлатилади. Ҳужайралар кўпроқ геллар, мембраналар ва толаларга киритилади. Бундай иммобилланганда ҳужайралар узоқ вақт хаёт фаолиятини сақлаб қолади ва озуқа муҳитида кўпая олади. Иммобилланган ҳужайраларнинг биокаталитик фаоллиги ҳозирги вақтда фан ва техниканинг турли тармоқларида ишлатилади:

• 
  аминокислотлар, органик кислоталар, антибиотиклар, стероидлар, углеводлар, углеводородлар, нуклеотидлар ва нуклеозидлар каби бирикмаларнинг биосинтези ва трансформацияда;
  
• 
  пиво ва вино ишлаб чиқаришда;
  

- оқава ва табиий сув ҳавзаларини тозалашда;

• 
  оқава сувларни металлардан тозалашда;
  
• 
  қуёш энергиясининг ассимиляциясида;
  
• 
  водородли қуёш элементларини тайёрлашда;
  
• 
  азотфиксацияда;
  
• 
  аналитик мақсадларда электродларни тайёрлашда.
  

Микроорганизм ҳужайраларини иммобиллаш, айниқса, аминокислоталар, органик кислоталар ва антибиотикларни синтезлаш бўйича япон олимлари томонидан кўплаб ишлар қилинган. Москва давлат университетида аспарагин кислотасини олиш методи яратилган. Полиакриламид гелга киритилган E.coli ҳужайралари аспарагин кислотасини олиш учун жуда қулайдир.
Микроорганизмлардан ташқари, физиологик фаол бирикмаларни синтезлаш мақсадида ўсимлик ва ҳайвон ҳужайраларини ҳам иммобиллаш мумкин.
Ҳужайра органелларини ҳам иммобиллаш билан ҳозирда катта имкониятлар очилмоқда. Бу эса, биотехнологиянинг иммобилланган ҳужайраларни қўллаш билан боғлиқ йўналишининг истиқболли эканлигини исботлайди.