Рослинні ферменти

Це гідролітичні ферменти.

Папаїн — виробляють з незрілих плодів динного дерева («млечный сок»). На плодах роблять надсічки і збирають сік, потім його розмішують, білки випадають в осад. Висушують. Для використання в харчовій промисловості очищають. У США використовують для пом’якшення м’яса.

Бромелін – віджимають сік із стебел ананасу, осаджують білок органічними розчинниками (спирт, ацетон).

Фіцин (Ficus) – одержують із листя інжирного дерева, віджимають сік.

Традиційне наше джерело — солод. Дорога, дефіцитна сировина і містить в основному амілази, відносно термостабільні. Вихід здешевлення і забезпечення зростаючих потреб у ферментних препаратах знайдено. З мікроорганізмів можна виділити будь-які з відомих ферментів і ферментні комплекси, які краще відповідають потребам промисловості.

У наш час в літературі описано більше 2000 ферментів. Близько 200 з них застосовують у промисловому виробництві. Промисловість випускає зараз більше 50 індивідуальних ферментів і понад 100, так званих, ферментних препаратів. Останні являють собою суміші, що містять крім цільового ферменту значні кількості близьких за фізико-хімічними властивостями білків. Для виділення цих білків часто потрібні дорогі і трудомісткі операції. Тому чистий продукт використовують головним чином в медицині і наукових дослідженнях, а в промислових процесах звичайно застосовують ферментні препарати.

До недавнього часу ферменти одержували з тканин різних тварин, рослин і мікроорганізмів. Хоч деякі з них (підшлункова залоза, слизова оболонка шлунку) дуже багаті ферментами, але все ж кількість цієї сировини обмежена. Найбільш доступне і практично необмежене джерело для одержання ферментів в промисловому масштабі — мікроорганізми. У них містяться ферменти всіх відомих у наш час типів, а методи сучасної мікробіології дозволяють виробляти велику кількість ферментів за короткий час і з використанням дешевої сировини (див. табл.1)

Табл.1. Ферменти мікробного походження

Фермент	Джерело	Галузь застосування
Зовнішньоклітинні ферменти
α- Амілаза	Aspergillus oryzae Bacillus subtilis Bacillus liheniformic	Гідроліз крохмалю для виробництва глюкози, глюкозо-фруктозного сиропу, спирту
β- Глюканаза	Aspergillus sp. Bacillus subtillis	Виробництво пива
Целюлаза	Aspergillus sp. Trichoderma viride Penicillium sp.	Гідроліз целюлозовмісної сировини
Декстриназа	Penicillium sp.	Гідроліз декстринів при виробництві соків
Глюкоамілаза	Aspergillus niger Rhizopus sp.	Оцукрювання крохмалю, виробництво спирту
Геміцелюлаза	Aspergillus niger	Гідроліз полісахаридів
Лактаза	Aspergillus niger	Гідроліз лактози в харчовій промисловості
Ліпаза	Aspergillus niger Candida cillindraccae Mucor miehei Mucor sp.	Перетворення жирів, замість панкреатичної ліпази, приготування сиру
Пектиназа	Aspergillus sp. Rhizopus sp.	Виробництво соків і вина
Протеаза	Aspergillus niger Aspergillus orusae Rhizopus sp. Bacillus subtillis Bacillus liheniformic Bacillus sp. alkalophilus	Миючі засоби, гідроліз білків для харчування і кормів, обробка шкур, м’яса, гідроліз білків зерна у пивоварінні
Протеаза, мікробний ренін	Endothia parasitica Mucor miehei	Зcідання молока
Полуланаза	Mucor pusillus Klebsiella aerogenes	Гідроліз амілопектину при гідролізі крохмалю
Внутрішньоклітинні ферменти
α- Аспарагіназа	Escherichia coli	Лікування гострого лейкозу
Каталаза	Aspergillus niger	Видалення пероксиду водню при стерилізації молока
Холестеролоксидаза	Nocardia rhodochrous	Аналіз холестеролу
β- Галактозидаза	Kluy veromyces fragilis Saccharomyces lactis	Гідроліз лактози
Глюкозоізомераза	Bacillus coagulans Streptomyces sp.	Виробництво глюкозо-фруктозного сиропу
Інвертаза	Saccharomyces cerevizіae Aspergillus niger	Гідроліз сахарози
Глюкозооксидаза	Penicillium notatum	Видалення кисню, клінічні аналізи
Пеніцилінацилаза	Escherichia coli	Деацилювання бензилпеніциліну

Важливі особливості мікробіологічного одержання ферментів. Перші 11 ферментів в таблиці відносяться до так званих зовнішньоклітинних ферментів. Вони виділяються мікроорганізмами в навколишнє середовище і призначені в основному для розщеплення високомолекулярних сполук до легко проникаючих в клітину субстратів. Решта ферментів внутрішньоклітинні. Звичайно бажаніша перша група, так як ці ферменти легко відділяються від мікробної біомаси. Стадії відділення внутрішньоклітинних ферментів передує стадія дезінтеграції клітин, яка може проводитись як фізичними (механічними) так і хімічними та біохімічними методами.

Мікроорганізми дуже швидко розмножуються. Такі темпи зовсім недосяжні для рослин і тварин. Для вибору оптимального штаму мікроорганізму — продуцента певного ферменту — використовуються такі прийоми, як селекція, підбір умов культивування і одержання мутантів. Дуже великі надії покладаються на методи генної інженерії.