Biotechnologia
Biotechnologia
Prof. dr hab. Jerzy Długoński
Prof. dr hab. Jerzy Długoński
Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i
Katedra Mikrobiologii Przemysłowej i
Biotechnologii
Biotechnologii
Uniwersytetu Łódzkiego
Uniwersytetu Łódzkiego
2008/2009
2008/2009
K M P i B
Wykład 12
Wykład 12
Preparaty
Preparaty
enzymatyczne
enzymatyczne
K M P i B
Preparaty enzymatyczne
Preparaty enzymatyczne
Wartość światowa produkcji enzymów – 450 mln $
Enzymy stosowane w przemyśle:
amylazy, proteazy, pektynazy, katalazy, izomerazy, acylazy
penicylinowe
Enzymy stosowane dla celów analitycznych:
oksydaza glukozowa, oksydaza galaktozowa, dehydrogenaza
alkoholowa, heksokinaza, muramidaza, oksydaza
cholesterolowa
Enzymy stosowane w medycynie:
asparaginaza, proteazy, lipazy i streptokinazy
Preparaty enzymatyczne
Preparaty enzymatyczne
K M P i B
Renina – enzym proteolityczny – produkcja serów
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
zastosowanie
zastosowanie
K M P i B
Preparaty enzymatyczne
Preparaty enzymatyczne
Źródło
-
tkanki roślinne, zwierzęce, drobnoustroje
Zalety drobnoustrojów
jako producentów enzymów:
- wytwarzają enzymy bardzo szybko, niezależnie od wahań
sezonowych i warunków klimatycznych
- metody produkcji są tanie
- Istnieje możliwość podniesienia wydajności poprzez
- uzyskiwanie mutantów
- konstruowanie szczepów GMM
- modyfikację warunków syntezy
Enzymy – źródła
Enzymy – źródła
drobnoustrojów
drobnoustrojów
-
Gleba
-
Osadniki ścieków
-
Kompostownie
-
Garbarnie (proteazy)
-
Zakłady przerabiające surowce zawierające skrobię
(amylazy)
-
Zbutwiałe drewno, księgozbiory (celulazy)
-
Psujące się owoce (poligalakturonazy)
**************
Doskonalenie szczepów (mutacja i selekcja)
Wzrost wydajności u mutantów do 250 razy w stosunku do
szczepów dzikiego np. α- amylaza Bacillus amylosolvents
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
produkcja
produkcja
-
Enzymy zewnątrzkomórkowe
-
Namnażanie biomasy – skala laboratoryjna – kolby
-
Stopniowe zwiększanie objętości – skala przemysłowa -
bioreaktory
-
Oddzielenie biomasy
-
Zagęszczenie płynu pohodowlanego
-
Wytrącanie siarczanem amonu
-
Rozpuszczenie w wodzie
-
Wyłapywanie na żywicy jonowymiennej
-
Przemywanie i eluowanie przy określonym pH i sile
jonowej eluenta
Szczegółowe warunki zależne od szczepu i enzymu
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
produkcja
produkcja
K M P i B
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
produkcja
produkcja
K M P i B
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
produkcja
produkcja
K M P i B
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
produkcja
produkcja
-
Enzymy wewnątrzkomórkowe
Namnażanie biomasy i hodowla jak przy enzymach
zewnatrzkomórkowych
-
- dezintegracja komórek
-
- frakcjonowanie homogenatu
-
- wirowanie
-
- precypitacja
-
- oczyszczanie preparatu (jak enzymy
-
zewnątrzkomórkowe)
Warunki izolacji enzymów – temp., pH, inhibitory
proteaz
Preparaty
Preparaty
enzymatycz
enzymatycz
ne -
ne -
produkcja
produkcja
K M P i B
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
produkcja
produkcja
-
Oczyszczanie enzymów otrzymywanych dla
celów przemysłowych i analitycznych
-
- stopień oczyszczenia
-
- koszty
-
- wykorzystywanie preparatów kompleksowych w
skali
przemysłowej
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
zastosowanie
zastosowanie
K M P i B
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
zalety
zalety
Enzymy są pozbawione toksyczności dla organizmu człowieka i
zwierząt (ale alergie)
Enzymy są produktami pochodzenia naturalnego (ważne dla
przemysłu spożywczego
Wykazują dużą swoistość działania i prowadzą zawsze do tych
samych produktów końcowych
Po zakończeniu reakcji można je łatwo usunąć
W optymalnych warunkach działają szybko i można je łatwo
usunąć (nie są balastem, odpadem)
Enzymy pochodzące z różnych źródeł, wytwarzane przez różne
drobnoustroje odznaczają się odmiennymi warunkami
działania przy zachowaniu tej samej swoistości ( w
przemyśle często przeprowadza się reakcje w różnych
warunkach - pH, temp. itp.)
Preparaty enzymatyczne -
Preparaty enzymatyczne -
zastosowanie
zastosowanie
K M P i B
Czy ja jestem
Czy ja jestem
zmodyfikowany
zmodyfikowany
genetycznie, czy
genetycznie, czy
naturalny?
naturalny?
OTO JEST
OTO JEST
PYTANIE
PYTANIE
K M P i B