МОДУЛЬ 3. ИНЖЕНЕРНАЯ ЭНЗИМОЛОГИЯ

Цель – практическое освоение основных методов работы по выделению и очистке ферментных препаратов из бактериальных клеток.

Инженерная энзимология — новое научно-техническое направление, основанное на принципах целого ряда областей современного естествознания, в первую очередь химической энзимологии, биохимии, химической технологии, а также инженерно-экономических дисциплин. Основная задача инженерной энзимологии – разработка биотехнологических процессов, в которых используется каталитическое действие ферментов, как правило, выделенных из состава биологических систем или находящихся внутри клеток, искусственно лишенных способности расти. К инженерной энзимологии относятся соответствующие научно-исследовательские и инженерные разработки, если они ставят своей целью: а) получение нового продукта; б) получение известного продукта, но лучшего качества; в) улучшение техникоэкономических показателей процесса по сравнению с аналогичными процессами.

Ферменты и ферментативные системы традиционно применяются в самых различных областях практической деятельности: в пищевой, фармацевтической, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности, в медицине, сельском хозяйстве, органическом синтезе, химическом анализе и т. д. Благодаря своей высокой специфичности ферменты давно применяются в области аналитической химии. Применение иммобилизованных ферментов способствует созданию методов «без-реагентного» анализа, позволяющих проводить практически непрерывный анализ водных растворов органических (а в ряде случаев и неорганических) соединений. Ферментные электроды применяются в быстром автоматическом анализе многокомпонентных систем. Наконец, разработаны чувствительные ферментативные методы с использованием термисторов, в том числе и с «ферментными термисторами».

Инженерная энзимология относится к разряду новейших и высоких биотехнологических процессов. Для работы с ферментами необходимо наличие специальной дорогостоящей аппаратуры и реагентов, а также квалифицированных специалистов. Особые трудности связаны с необходимостью применения сложных процедур для выделения ферментов из биологического материала (микробных биомасс, природных материалов растительного и животного происхождения), последующей очистки и стабилизации ферментативной активности.