Ферменттерді химияда,өнеркәсіпте және медицинада пайдалану
Аркен Өтепберген
Жоспар
1.Ашылу тарихы
2.Өнеркәсіптік өндірістегі ферменттер
3.Өнеркәсіпте пайдаланудың артықшылықтары мен кемшіліктері
4.Медицина саласында пайдалану
5.Қызықты ақпараттар
6.Қорытынды
Ашылу тарихы
Өнеркәсіптік өндірістегі ферменттер
XX ғасыр басында ашыту және микробиологиялық өнеркәсіп белсенді дамыды. Осы жылдары ашытқылардан алынған антибиотиктерді, тамақ концентраттарын өндіруді жолға қоюға, өсімдіктекті және жануартекті өнімдердің ферментациясын бақылауға алғашқы қадамдар жасалды. Сол кезден бастап ферменттер өнеркәсіптік өндірісте сәтті қолданылуда. Қазіргі кезде тамақ өнеркәсібінің ірімшік жасау және ашымалы сүт өнімдерін, алкогольді өнімдер (бірінші кезекте шарап жасау және сыра қайнату) өндіру сияқты дәстүрлі бағыттары ферменттерсіз жүзеге асырылмайды. Сонымен, ферменттер ерте кезден бастап сыра қайнату, мал азығын сүрлеу, былғары өндірісінде және т.б. қолданылды. Бірақ қазір ферменттер салыстырмалы түрде жаңа ұн өнеркәсібі, шырын жасау, кір жуғыш ұнтақтар шығару, фармакология, өсімдік шикізаттарын өңдеудің алуан түрлері сияқты және т.б. салаларда қолданыла бастады. Ферменттер химия өнеркәсібінің, азық-түлік өнімдерін шығаруға байланысты емес өнеркәсіптік орындардың ақаба суын және басқа шығарындыларын тазарту кезінде де қолданылады.
Мысалы, ферментті (араластырғыштың магнитті өзегіне байланған 3-галактозидаза) сүттегі сүт қантының мөлшерін төмендету үшін қолданады. Бұл өнім лактозаны ағзасы қабылдамайтын балалар үшін арнайы жасалады. Осы жолмен алынған сүт басқа аналогтарымен салыстырғанда мұздатылған күйінде ұзақ сақталады және қоюланбайды.
Ферменттерді өнеркәсіпте пайдаланудың артықшылықтары мен кемшіліктері.
Ферменттерде классикалық химиялық катализаторлармен салыстырғанда артықшылықтары да, кемшіліктері де бар. Ферменттер нәруыздар екені белгілі. Демек, олар бұзылады – қолайсыз факторлар әсерінен денатурацияланады. Жоғары температура, күшті сілтілер немесе қышқылдар, оттектің жоғары мөлшері, тіпті жағымсыз факторлар қатысынсыз ұзақ уақыт сақталғанда «тозуы» мүмкін. Бұл – ферменттер жоғары температура, өте қышқыл немесе сілтілік орта, жоғары қысым және т.б. байланысты реакцияларда қолданылмайды дегенді білдіреді. Сонымен қатар, мысалы, платина сияқты катализаторлар жоғарыда аталған жағдайларға төзімді, өте жақсы катализдік белсенділік көрсетеді және тозбайды. Екінші кері жағдай – ферменттер өндірісі көбінесе бейорганикалық катализаторлардан арзан болмайды және нәруызды қатаң белгілі бір аминқышқылды ретпен синтездеу керек. Бар-жоғы тек 1 аминқышқыл ретін өзгерту ферментті катализдік белсенділіктен айыруы мүмкін. Сондықтан олардың өндірісі өте күрделі және мұқияттылықты талап етеді. Ферменттерді өнеркәсіптік ауқымда қолдануды тиімсіз ететін үшінші және ең маңызды жағдай – реакциядан кейін фермент молекуласын субстраттан бөлу өте қиын. Бірақ бұл проблема шешімін сәтті тапты. Ферментті және олардың химиялық немесе физикалық қосылыстарын қандай да бір негізге (полимерлік немесе гельді бет, металл өзектер және т.б.) енгізу арқылы иммобилизациялық ферменттержасалды. Мұндай фермент ерімейді және реакция өнімдерімен араласпайды, үдеріс аяқталған соң оңай алынады әрі жақсы сақталады. Ферменттердің артықшылықтары да өте көп: 1) тиімділігі жоғары (бейорганикалық катализаторлардан көбінесе жүз және мың еседей артық); 2) ерекшелігі жоғары – ферменттер әдетте тек бір реакцияны катализдейді және сәйкесінше басқа химиялық үдерістерге «араласа алмайды» және оларды бұзбайды. Олар, мысалы, күкірт қышқылы сияқты «химиялық белсенді емес». Сондықтан ферменттер едәуір қауіпсіз, оңай тасымалданады және сақталады.
