|
TEHNOLOGIA ENZIMATICA
"Deviza" enzimelor: a face si a desface condinuu substante...
Enzimele sunt catalizatori biochimici, specifici vietii, care
asigura desfasurarea proceselor metabolice (catabolism si anabolism). Sunt
solubile, macromoleculare, de natura organica, termolabile, produse de
organismul viu, iar activitatea lor specifica fata de o anumita substanta
sau un anumit tip de substante sau substrat, si sunt dependente de anumite
conditii de mediu: pH, temperatura, prezenta unor activatori etc. Enzimele
pot fi activatoare sau inhibitoare pentru un anumit proces metabolic, dupa
cum pot fi si degradatoare ale unor substante (enzime amilolitice,
glicolitice, proteolitice etc.), fie in mediul extracelular (exoenzime) cum
sunt cele utilizate in industria fermentativa (pepsina, tripsina etc.).
Fabricarea enzimelor este dificila si foarte scumpa,
stabilitatea lor este slaba si pot fi utilizate o singura data. Aceste
trasaturi pareau greu de invins. Cercetarile efectuate de microbiologi si
ingineri biotehnologi, au dus la intelegerea faptului ca enzimele pot
constitui "instrumente" cu posibilitati deosebite. S-a stabilit ca enzimele
pot fi produse natural de diverse microorganisme, de exemplu, de catre
levuri (drojdi) . Apoi, pentru o folosire rentabila la scara industriala,
dupa extragerea si purificare enzimele sunt fixate, fie prin formarea unei
legaturi chimice, intre unele substraturi naturale (celuloza, agaroza),
sintetice (polistiren, poliacrilonitric) sau minerale (argila, sticla
poroasa), fie prin absortie simpla sau prin includerea in microcapsule cu
pereti semipermeabili. Stabilizarea si utilizarea continua in reactoare cu
substrat fluidizat se poate realiza si prin fixarea enzimelor pe particule
magnetice. Fixate astfel, enzimele pot fi reciclate deoarece ele se
prezinta sub forma solida si nu lichida. In timp ce in stare lichida
enzimele se denatureaza in 24 ore, in urma fixarii pot functiona cateva
luni, fapt care face ca pretul de cost sa scada sensibil.
Dupa fixare enzimele, impreuna cu suportii, se introduc in
bioreactori de diverse dimensiuni (chiar de zeci de mii de tone)1. Asemenea
bioreactori au inceput sa produca. De exemplu, in reactori enzimatici se
produce lactoza din lactoser (partea lichida care ramane din lapte dupa
indepartarea coaguluilui format sub actiunea fermentilor; contine albumina
si globulinele din lapte, precum si cea mai mare parte din lactoza si
saruri minerale; lactoza este un dizaharid compus dintr-o molecula de
glucoza si una de galactoza, deci lactoza poate fi utilizata pentru
producerea glucozei si galactozei (izomer al glucozei), precum si fructoza
din glocoza (transformarea in fructoza intensifica dulceata). In reactorii
in care au fost introduse doua tipuri de molecule (reactori bimoleculari):
amoniac si acid fumaric, enzi |