22. Производство ферментов при поверхностном культивировании продуцентов.

Мицелий растет наповерхности твердой увлажненной питательной среды. Среда должна быть рыхлой (для поступления О2), а слой продуцента небольшим. Выращивание культур проводят в ассептических условиях. Но необходимы кюветы и среда стерильная. Перед каждой новой загрузкой оборудование стерилиз. Преимущества поверхностной культуры: 1)высокий конечный концентрат ферментов. 2)культура легко высушивается и легко переводится в товарную форму. Посевной материал 3х видов: 1)культура, выросшая на твердой питат среде. 2)споровый материал. 3)мицелиальная культура, выращенная глубинным способом. Основы питат среды составляют пшеничные отруби, для повышения активности ферментов к отрубям можно добавить свекловичный жом, крахмал, соевый сироп, растительные отходы. Стерилизуют среду острым паром при помешивании, температура до 140град, 60-90 минут. После этого среду засевают и раскладывают тонким слоем в стерильные кюветы. Кюветы помещают в растительные камеры, культивируют 36-48 часов. Сначала происходит набухание конидий и их прорастание (темпер не ниже 28), затем наблюдается рост мицелии в виде пушка и образование конидий. Необходима аэрация и поддержание оптимальной влажности (55-70%). Массу измельчают, высушивают. Иногда применяют в неочищенном виде. Очистка ферментов сводится к следующему: 1)освобождение от нерастворимых веществ. 2)освобождение от сопутствующих растворимых веществ. 3)фракционирование (метод хромотографии). Для выделения ферментов из поверхностной культуры необходима экстракция. Стадию выделения иочистки завершает сушка, т.е ферментный препарат должен содержать не более 6-8% влажности.

23.Перспективность иммобилизации ферментов.

Иммобилизованные ферменты – в-ва белковой природы и поэтому неустойчивы к хранению и чувствительны к тепловым воздействиям, кроме этого они не могут использоваться многократно, все эти проблемы решают с помощью иммобилизации. Иммобил – это прикрепление ферментов в активной форме к нерастворимой основе или заключениях их в полупроницаемую мембранную систему. Прикрепление ферм к носителю осуществляется адсорбционно, хим связью или путем включения механического ферм в орг-ий или неорганический гель или капсулу. Преимущество иммобил ферм: 1)катализатор легко отделим от реакционной среды, что дает возможность в любой момент остановить р-ю, а также использовать ферм повторно и получить чистый от фермента продукт. 2)ферментативный процесс можно проводить непрерывно регулируя скорость и выход продукта. 3)каталитическая активность можно регулировать путем изменения свойств носителя, напр при воздействии света, ультразвука. Существует 2 метода иммоб – фихический и хим. Физ иммобил это включение ферм в определенную среду. 4 типа связывания ферментов: 1)адсорбция на нерастворимом носителе. 2)включение в поры геля. 3)отделение ферм от остального объема реакции сист с помощью мембранной перегородки. 4)включение ферм в 2х фазную систему, где фермент растворим и может находится только в одной из фаз. Для иммобил ферм в гель 2 способа: 1)ферм помещают в водный раствор мономера и проводят полимеризацию. 2)ферм вносят в раствор готового полимера, кот затем приводят в гелеобразное состояние. При использовании мембраны, мембрана пропускает только небольшие молекулы субстрата, но не пропускает молекулы ферм. Т.о вводный раствор ферм отделяется от водного раствора субстрата. Хим метод иммобил заключается в том, что путем хим-х взаимодействий на структуру ферм в его молекуле создаются новые ковалентные связи, в частности м/у белком и носителем. Иммобил ферм используется в пивоварении, виноделии, при очистке сточных и прир вод, при биосинтезе и трансформации таких как АК, анитбиотики, стероиды; использ при извлечении металлов и сточных вод. Выгода: 1)отсутствие затрат на выделение и очистку ферм. 2)на выделение и очистку продуктов р-ии. 3)более выс активность, стабильность. 4)возможность созд непрерывных и полунепр автоматизированных процессов. 5)способность к длит функционированию полиферментных систем без экзогенных кофакторов.