Целюлiтнi препарати
Информация - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие материалы по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
його каталiтична активнiсть, так як якщо цiСФi адсорбцii не буде, то й гiдролiзу субстрату не може бути. Експериментальна перевiрка пiдтвердила це припущення та показала, що целюлазнi ферменти iз рiзних мiкроорганiзмiв в сотнi i тисячi разiв розрiзняються за здатнiстю адсорбуватися на целюлозi та що ця iх здатнiсть корелюСФться з глибиною гiдролiзу кристалiчноi целюлози (рис. 1, 2).
З рисунка 1 видно, що чим вища адсорбцiйна здатнiсть ферменту, тим iнтенсивнiше на всiх стадiях процесу вiн гiдролiзуСФ нативну целюлозу. Таким чином, поряд з високою каталiтичною активнiстю ферментiв ця властивiсть являСФться вирiшальною для подальшого застосування ферментних препаратiв для деградацii целюлози.
У вiдповiдностi з Номенклатурою ферментiв до комплексу целюлаз, що беруть участь в деструкцii целюлози, слiд вiднести:
- 1,4-?-D-глюкан-4-глюканогiдролази;
- 1,4- ?-D-глюканглюкогiдролаза;
- 1,4- ?-D-глюканцелобiогiдролаза;
- ?-D-глюкозидглюкогiдролаза.
Отримання препаратiв целюлаз
В промислових цiлях використовують порiвняно невелику кiлькiсть видiв мiкроорганiзмiв, в основному, якi вiдносяться до роду Trichoderma, рiдше до Geotrichum. Вiдомо, що одним iз дуже активним продуцентом целюлаз СФ мiкроскопiчний гриб Trichoderma reesei, в якого СФ три варiанта: QM6a, QM6d i QM6c. На основi QM6a зараз отриманi багаточисельнi мутанти з посиленою продукуючою здатнiстю по целюлазам. Найкращi iз цих мутантiв утворюють 15-20 г/л позаклiтинного бiлку, головну частину якого (50-80%) складаСФ целобiогiдролаза. Однак дуже велика тривалiсть культивування, порiвняно низька продукуюча здатнiсть бiльшостi грибкових мiкроорганiзмiв створюють необхiднiсть подальших пошукiв перспективних продуцентiв.
Але не тiльки гриби можна розглядати в майбутньому в якостi СФдиних продуцентiв целюлаз. Вченi покладають великi надii i на бактерii, особливо анаеробнi, якi вiдносяться до роду Clostridium.
Пiдбiр продуцентiв. Традицiйний вiдбiр продуцентiв проходить шляхом скринiнгу величезноi кiлькостi можливих продуцентiв на здатнiсть гiдролiзувати целюлозу а потiм оптимiзацii умов культивування. В результатi за рядом продуцентiв целюлаз вдалось отримати надзвичайно високе видiлення в зовнiшнСФ середовище целюлаз. Так, для найбiльш вiдомого i широко використовуваного у свiтi продуцента Trichoderma reesei концентрацiя позаклiтинних целюлаз досягаСФ 20 г/л при продуктивностi бiосинтезу до 200 мг/(лгод), що в декiлька разiв перевищуСФ будь-який iнший продуцент. Однак молекулярна активнiсть навiть цього гiперпродуценту, тобто вiдношення ферментативноi активностi до маси целюлаз, вкрай низька, i цей показник лiмiтуСФться природною здатнiстю ферментiв даного продуценту адсорбуватися на субстратi, що поки що не пiддаСФться зовнiшньому впливу та змiнi.
Таким чином, звичайний спосiб вiдбору активних продуцентiв вичерпав себе. В теперiшнiй час найбiльш вiрогiднi два шляхи: це пошук продуцентiв шляхом бiотехнологiчного скринiнгу бiльшоi кiлькостi мiкроорганiзмiв з урахуванням термостабiльностi ферментного комплексу, його адсорбцiйних здатностей та ступеня iнгiбування продуктами гiдролiзу; та другий шлях конструювання продуцентiв з заданими властивостями методами генноi iнженерii.
Отримання препаратiв целюлаз iз глибинних культур
Джерела вуглецю. Запропонованi найрiзноманiтнiшi джерела вуглецю: фiльтрувальна папiр, лiнт, буряковий гнiт, целюлоза, целобiоза, бавовна, лактоза, пшеничнi висiвки та iн..
Ще в 60-х роках у працях М. Мандельса та РД. Т. Рiса для Trichoderma viride освiдчилось на можливiсть використання для росту культури до 62 джерел вуглецю. Однак активний бiосинтез целюлаз спостерiгався тiльки на джерелах з целюлозой, целюлозовмiсною сировиною та на лактозi.
При вивченнi впливу джерел вуглецю на бiосинтез целюлаз грибами роду Trichoderma Р. В. Фенiксова дослiджувала лактозу, буряковий гнiт, фiльтрувальний папiр, бавовну та iх рiзноманiтнi сполучення. Найкращi результати отриманi при наявностi в середовищi лактози та бурякового гнiту.
Джерела азоту. Велике значення маСФ i джерела азоту. При вивченнi впливу неорганiчних i органiчних джерел азоту найкращi результати для бiльшостi продуцентiв ферментiв отриманв при введеннi в склад середовища (NH4)2HPO4, (NH4)2SO4, гiдролiзатiв дрiжджiв, кукурудзяного екстракту, солодових росткiв, соСФвого борошна i особливо бавовняного шроту та пшеничних висiвок. Ведення органiчних джерел азоту особливо сильно виявлялось на бiосинтезi целюлаз грибом T. longibrachiatum.
Мiнеральнi речовини та ПАР. Продуценти целюлаз досить чутливi до мiнерального живлення. Вiдомо, що для росту мiкроорганiзмiв необхiдно наявнiсть середовищi фосфору, сiрки, калiю, натрiю, магнию, а також iонiв залiза, марганцю, кальцiю та iнших металiв. Однак не всi iони чинять позитивний вплив на бiосинтез целюлаз. Вiдмiчають, що iони Co2+, Li+, Ba+ , Na+, як правило, знижують рiвень бiосинтезу целюлаз на 25-45%.
Наявнi факти, що додавання в середовище поверхнево-активних речовин (ПАР) збiльшують продукуючу здатнiсть мiкроорганiзмiв по вiдношенню позаклiтинних целюлаз. ПрипускаСФться, що ПАР сприяСФ доступу целобiози до звязаноi в клiтиннiй мембранi трансферазi, яка обумовлюСФ утворення iндуктора, наприклад софорози. Крiм цього, введення ПАР, наприклад твинiв, сприяСФ пiдвищенню клiтинноi проникностi. Вони впливають на транспорт поживних речовин всередину клiтини та секрецiю з неi, що призводить до збiльшення рiвня бiосинтезу позаклiтинних ферментiв.
Умови к