Биотехнология әдістерін селекцяда қолдану Инженерлік энзимология және оның міндеттері

1. Инженерлік энзимология және оның міндеттері. 

2. Тұрақтырылған ферменттер. Ферменттерді тұрақтандырғыш заттар. Ферменттерді тұрақтандыру әдістері. Клеткаларды тұрақтандыру жолдары. Тұрақтандырылған ферменттер мен клеткаларды өндірістік процесстерде қолдану.

3. Сәбіздің пайда болған каллустарды органогенез процесті ынталандыру үшін модификацияланған ортаға көшіру.

Инженерлік энзимология–биотехнологиялық процестерді қарқындандыру қажеттілігіне  байланысты пайда болған  жаңа ғылыми-техникалық бағыт.

Инженерлік энзимологияның міндеттері-клеткадан бөлініп алынған  немесе онда орналасқан  ферменттер мен полиферменттік  жүйелердің  негізіне «берілген  қасиеттері»  бар  органикалық катализаторларды  конструкцияландыру.

Инженерлік энзимология–биотехнологиялық процестерді қарқындандыру қажеттілігіне  байланысты пайда болған  жаңа ғылыми-техникалық бағыт.

Инженерлік энзимологияның міндеттері-клеткадан бөлініп алынған  немесе онда орналасқан  ферменттер мен полиферменттік  жүйелердің  негізіне «берілген  қасиеттері»  бар  органикалық катализаторларды  конструкцияландыру.

Ферменттер жасушаларда синтезделіп, биохимиялық реакцияларға қа­тысатын ақуыздық табиғаттағы биокатализатор болып табылады. Фермент немесе энзим (лат. fermentum – ашу; грек. en – ішінде, zim – ашытқы; 19 ғ. Ван Гельмонт ұсынған) алғашқыда ашыту үдерістерін­де анықталған зат. Энзимология, ферментология – ферменттерді зерттейтін ғылым саласы. Ол басқа ғылымдармен: биология, генетика, фармакология, химиямен тығыз байланысты. Ферменттердің қызметі туралы алғашқы ғылыми еңбекті Кирхгофф (1814) жариялады. Кейін ашу үдерісі ашытқы жасушаларында ғана өтеді деген ұйғарым жасаған Л. Пастерге (1871), Либих фермент­тер жасушалардың өмір сүруіндегі пайда болған өнім, ол жасушада да, олардан бөлек те қызмет атқарады деген қарсы пікір білдірді. Либихтің ғылыми көзқарасы М. Манассейна (1871), Бухнер (1897) зерттеулерінде эксперимент жүзінде дәлелденді. Жасушаларда синтезделген ферменттер өзіне тән арнайы қызметтер­ін организмнің барлық мүшелерінде атқарады. Ферменттік қасиет, негізінен глобулалық құрылымдағы ақуыздарға тән екені белгілі. Бірақ, қазіргі кезде кей­бір фибриллалық ақуыздар да (актин, миозин) катализдік белсенділік көрсететіні анықталды.

Ферменттерді тұрақтандырғышты сатуға азық-түлік өнімдері мен жануарлардың тамақтануы саласының өсуі әсер етеді. Биодизель өндірісінде ферментті тұрақтандырғыштың өсіп келе жатқан қолданылуы ферменттер тұрақтандырғышы нарығының өсуіне жол ашады. The әлемдік ферменттер тұрақтандырғыш нарығы 3,000 жылы 2019 тоннадан асатын сатылым көлемінің 2018 жылға қарағанда артуына болжам жасалады, соңғы мәліметтер бойынша Дерек.MR есеп. Ферменттерді тұрақтандыру жүнді әрлеу және мақта мөлшерін қолдану үшін де танымал болады.

Азық-түлік өнеркәсібі ферменттер тұрақтандырғыштарына үлкен сұранысты құрайды. Крахмал, көптеген тамақ өнімдерінің маңызды ингредиенті, тұрақтандырылған ферменттердің көмегімен жасалады. Азық-түліктің маңызды ингредиенттерін өндіруде ферменттер тұрақтандырғыштарының өсіп келе жатқан қолданылуы ферменттер тұрақтандырғышы нарығының өсу факторы болуы мүмкін. Зерттеулерге сәйкес, целлюлоза және пектиназа сияқты ферменттер мармелад, сироп, көкөністер мен жемістерден джем өндіруде кеңінен қолданылады. Зерттеу нәтижелері тамақ өнеркәсібінде қолданылатын түрлі ферменттердің арасында гидролаздар ең жоғары сұранысты сақтап отырғаны анықталды.

Зерттеуде ферменттердің тұрақтандырғыштарына деген сұраныс денсаулық пен сауықтыру тенденциясы есебінен өсуі мүмкін. Жеміс шырындарына өсіп келе жатқан сұраныс брендтерге шығындарды едәуір көтерместен сапасын оңтайландыруға әсер етті. Жеміс шырындарын өндіру процесінде ферменттерді құзыретті биокатализаторлар ретінде қолдану ферменттер тұрақтандырғышы нарығында мүдделі тараптар үшін мүмкіндіктер тудырып, өсудің куәсі болып табылады. Зерттеуге сәйкес, жеміс шырындарын өндіру үшін қолданылатын түрлі ферменттердің арасында пектиназаларға сұраныс жоғары, өйткені пектин құрылымының бұзылуы тазарту процесін қолдайды.

Тамақ өнеркәсібінің өндірушілері тұтынушылардың дамып келе жатқан сұранысын қанағаттандыру үшін озық технологияларды іздеуде. Ферменттердің таза жапсырмасы (GRAS, әдетте қауіпсіз деп танылады) нормативтік тұрғыдан қарастырылуы оларды тамақ өнімдерінде кеңінен қолдануға итермелейді. Азық-түлік өнімдерінің дәмін, құрылымын, сіңімділігін және тағамдық құндылығын жақсарту үшін ферментті тұрақтандырғыштарды қолдану болашақта мүмкіндіктер туғызуы мүмкін.

Ақуыз технологиясының өсіп келе жатқан дамуы азық-түлік өнеркәсібінде коммерциялық ферменттердің қолданылуын күшейтіп, оларды тамақ өнімдері мен сусындардың бірқатарын өңдеудің ажырамас бөлігі етті. Техникалық ферменттік препараттар сонымен бірге технологиялық шығындардың төмендеуіне байланысты экономикалық тиімділікке ие - бұл оларды түпкілікті тұтынушылар арасында қабылдаудың негізгі факторы.

Биотехнологияның дамуы көптеген қалыптасқан мәселелердің алдын-ала шешілмейтін шешімдерін ұсынатын және жаңа қызықты мүмкіндіктерге жол ашатын әдіснамада маңызды өзгерістер енгізуге мүмкіндік берді. Ферменттер «жасыл» технологияның үлгілі агенттері ретінде қалыптасуда, өйткені оларды биологиялық қалдықтарды өңдеуде және басқаруда қолдануға болады.