Hujayra va gen ingenerligi

8-Amaliy mashg’ulot
Fermentlar ishlab chiqarish
Fermentlar (enzimlar)- xilma-xil biokimyoviy va kimyoviy reaksiyalarni amalga oshiruvchi oqsil tabiatiga ega bo’lgan biokatalizatorlardir.
Fermentlardan biologik kataliztor sifatida odamlar turli xil sohadagi amaliy faoliyatlarida keng foydalanib kelishmoqda. Fermentlar manbai hayvon to’qimalari, o’simlik hujayralari va mikroorganizmlar bo’lishi mumkin. Hozirgi zamonda ikki mingdan ortiq fermentlar borligi aniqlangan, bir necha yuztasi alohida modda sifatida toza holda ajratib olingan.
Mikroorganizmlar fermentlar ishlab chiqaruvchi manba sifatida alohida qiziqish uyg’otadi, chunki ular arzon muhitda tez o’sadilar. Ular ishlatiladigan ozuqa tarkibiga qarab, kerakli fermentni xoxlagancha tayyorlash imkoniyatini beradilar. Buning ustiga ko’pgina mikroorganizmlar fermentlarni o’z hujayra qobiqlaridan tashqariga chiqaradi, bu esa mikroorganizmlardan yanada faolroq foydalanish imkoniyatini yaratadi.
Metabolizmning katta intensivligidan tashqari mikroorganizmlarda biomassaning o’sish tezligi juda kattadir. Bu qisqa vaqt oralig’ida ayrim hujayralarda 24-72 soat ichida juda katta miqdorda ferment ajratish imkoniyatini yaratadi. Uni hayvon va o’simlik xom-ashyolari bilan solishtirib bo’lmaydi.
Ko’plab mikroorganizmlarning muhim xususiyatlaridan yana biri, ularning har xil chiqindilaridan ozuqa sifatida foydalanib, o’sish qobiliyatiga egaligidir (selluloza, neft uglevodorodlari, metan, methanol va boshqalar). Mikroorganizmlar foydalana oladigan ayrim xom-ashyolar odam va hayvonlar uchun zaharlidir. Shunday ekan mikroorganizmlar fermentlar sintez qilish bilan bir qatorda, artof-muhit muhofazasi uchun ham xizmat qiladilar.
Ayrim fermentlarning sintezlanish miqdori mikroorganizmlar hujayrasida yanada yuqori bo’lishi mumkin. Masalan: ribulozobisfosfat-karboksilazaning miqdori ayrim vaqtlarda fototrof bakteriyalar sintez qiladigan suvda eriydigan oqsilning 40-60% ni tashkil etadi.
Yuqorida ta’kidlanganidek, ko’p mikroorganizmlar katta miqdorda cultural sharoitga chiqadigan fermentlar hosil qiladilar. Bu fermentlar asosan oqsil, kraxmal, selluloza, yog’larni va boshqa suvda erimaydigan moddalarni parchalaydigan gidrolazalarga ta’luqlidir. Bir qancha fermentlar faqat mikroorganizmlardagina uchraydi. Molekula holidagi azotdan ammiak hosil qilishda ishtirok etadigan nitrogenaza fermenti azotni o’zlashtirish qobiliyatiga ega bo’lgan bakteriyalardagina uchrashi aniqlangan.
Ayrim bakteriyalarning harakterli xususiyatlaridan yana biri ularning anorganik substratlarni: ammiakni, nitritlarni, sulfid va oltingugurtning boshqa birikmalarini, ikki valentli temirni oksidlash qobiliyatidir. Bunday jarayonlarning amalga oshishi mikroorganizmlarda alohida fermentlarning mavjudligi bilan bog’liqdir. Bir qancha bakteriyalar va suv o’tlari molekula holidagi vodorod hosil qilishi hamda oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini olib boruvchi degidrogenaza fermentlarini saqlashi aniqlangan.
Ko’pchilik bakteriyalar metan, metanol, metillangan aminlarni, uglerod oksidini va boshqa bir xil uglerodli birikmalardan substrat sifatida foydalanib, o’sish va rivojlanishga yordam beradigan fermentlarni sintezlash qobiliyatiga ega. Atrof-muhitni uni ifloslantiruvchi bir qancha moddalardan tozalash mikroorganizmlar ishlab chiqaradigan fermentlar hisobiga amalga oshiriladi, ular plastmassa, pestisidlarni va boshqa zaharli, murakkab birikmalarni oddiy tarkibiy qismga parchalab yuboradilar.