химический каталог




Технология ферментных препаратов

Автор И.М.Грачева

ет строгого соблюдения условий, при которых начинается агрегирование белховых молекул и выпадение их в осадок.

Известно, что гидрофобные группы белка стремятся сконцентрироваться внутри белковой молекулы, но все же значительная их часть находится иа поверхности молекулы. Растворимость белка в различных растворителях во многом определяется распределением гидрофобных и гидрофильных остатков на поверхности молекулы. Так как основным растворителем белков является вода, то, изменяя некоторые свойства воды (температура, ионная сила, рН, добавление нейтральных солей, водорастворимых органических соединений или Других инертных соединений), можно создать определенное окружение белковой молекулы, повлиять иа ее гидратный или сольватный слой и вызвать агрегацию белковых молекул и выпадение их в осадок. В промышленности в основном используют осаждение солями и органическими растворителями. Эти способы несколько отличаются по механизму осаждения.

110

1.10.1. Осаждение ферментов органическими растворителями/

Метод осаждения ферментов водорастворимыми органичес/кими растворителями в нашей стране широко применяется в промышленных масштабах. Эффект осаждения белков связан с тем, что в присутствии органического растворителя снижается активность воды. По мере увеличения концентрации растворителя снижается способность воды к сольватации заряженных гидрофильных молекул фермента. Диэлектрическая постоянная растворителя снижается, происходят вытеснение молекул воды с поверхности белковой молекулы и их частичная иммобилизация молекулой органического растворителя вследствие гидратации белка. Поэтому молекулы воды, расположенные на гидрофобных участках поверхности белка, могут быть замещены на молекулы органического растворителя. При этом растворимость белков падает, происходят агрегирование и осаждение белковых молекул.

Агрегирование белков происходит под действием электростатических и Ван-дер-Ваальсовых сил, возникающих между отдельными белковыми молекулами. Гидрофобное взаимодействие, вероятно, имеет меньшее значение в результате влияния органических растворителей на неполярные участки белковой глобулы.

Факторы, влияющие на осаждение ферментов. Процессы агрегирования белков и формирования осадков зависят от условий осаждения, природы осадителя и многих других факторов.

Размер молекулы белка. При прочих равных условиях чем больше молекула, тем ниже критическая концентрация растворителя, при которой происходит осаждение фермента. Но на эту зависимость могут оказывать влияние степень гидрофобности молекул, устойчивость соль-ватного слоя и т. д. Однако, как правило, крупные молекулы агрегируют быстрее, чем мелкие, так как в этом случае больше вероятность того, что на их поверхности находится заряженный участок, комплементарный другому белку (рис. 1.54).

Органический растворитель, используемый для осаждения, должен полностью смешиваться с водой и не связываться с ферментом. Наиболее широко для осаждения ферментов используются этиловый спирт, ацетон и изопропиловый спирт. Реже применяются метанол, «-пропанол, диоксан, 2-метоксиэтанол и другие спирты, кетоны, эфиры и их смеси. При выборе растворителя

112

•?!~я

6 S

я?

Ш 48 56 » 72 М Концмтрштя овгатодатн» растдоршпмя, %

Рис. 1.55. Осаждение амилоли-тических ферментов из экстракта культуры A. oryzae органическими растворителями:

/ — нзопрапанол; 2—ацетон; 3 — диоксан; 4 — этанол

следует помнить о его возможной токсичности, взрывоопасности и возможности регенерации. С уче- „ • том этого наиболее пригодны для |J , производства этанол и изопропанол " и меньше — ацетон. Наиболее перспективным считается осаждение ферментов изопропанолом (рис. 1.55). Осаждение белков осуществляется при сравнительно низкой его концентрации (52—53 %), и препараты содержат на 40—45 % меньше балластных веществ, чем при осаждении ацетоном и особенно этанолом. С помощью этих же растворителей можно проводить разделение комплекса ферментов. Например, при введении в фильтрат культуральной жидкости В. subtilis 103 до 50 % ацетона можно почти полностью осадить а-амилазу, а

при дальнейшем увеличении концентрации ацетона в надосадоч-ной жидкости получается почти свободная от а-амилазы нейтральная протеиназа. Подобное фракционирование ферментного комплекса наблюдала Л. И. Орещенко с сотрудниками при осаждении ферментов из экстрактов поверхностной культуры гриба A. oryzae 78-2 этанолом: в 66%-ном растворе этанола осаждалась мальтаза, в 73%-ном — а-амилазы и протеиназы, а в 79%-ном — декстриназы. Помимо концентрации растворителя и его природы полнота осаждения ферментов зависит от целого ряда факторов: от присутствия электролитов, температуры осаждения, длительности контакта фермента, с растворителем, рН среды, концентрации и состава сухого вещества и т. д.

Наличие в растворе некоторых ионов может оказывать стабилизирующее влияние на фермент. Так, ионы Са2+ способствуют сохранению активности а-амилаз, протеиназ, глюко-амилаз; защитным действием обладают ионы магния,

страница 46
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141

Скачать книгу "Технология ферментных препаратов" (3.32Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
скамья парковая бу
рамка перевертыш для гос номера
рамка на гос номер со шторкой
секция бактерицидная sbow 40-20/32 размеры

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.02.2017)