Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Березин И.В. -> "Иммобилизованные ферменты " -> 20

Иммобилизованные ферменты - Березин И.В.

Березин И.В., Клячко Н.Л., Левашов А.В., Мартинек К. Иммобилизованные ферменты — М.: Высшая школа, 1987. — 159 c.
Скачать (прямая ссылка): imobilizivanniezovanniefermenti1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 66 >> Следующая

растворимой карбоксиметилцеллюлозой, в результате которой он приобретает
способность прочно связываться с ДЭАЭ-целлюлозой и ДЭАЭ-сефадексом при
нейтральных значениях pH. Принцип, лежащий в основе этого способа
иммобилизации, иллюстрируется схематическим рис. 5, а.
При иммобилизации на гидрофобных носителях эффективность связывания можно
увеличить, если промодифицировать молекулу фермента гидрофобными группами
(рис. 5,6).
Другие способы увеличения прочности связывания фермента с носителем. Для
предотвращения смывания иммобилизованного фермента с носителя часто
используют прием, при котором слой адсорбированного фермента обрабатывают
бифункциональным сшивающим агентом. В результате на поверхности носителя
образуется как бы сплошная пленка из сшитых между собой молекул фермента.
В качестве сшивающего агента чаще всего применяется глутаровый альдегид.
Оригинальный способ, позволяющий существенно повысить количество
сорбционно иммобилизованного фермента был предложен К. Мартинеком с сотр.
(1976), которые использовали для иммобилизации найлоновые волокна,
подвергнутые частичной химической деструкции. Волокна помещают в раствор
фермента (рис. 6, а) и подвергают механическому растяжению,
(c) (c) е (c)
(c) (c) 0 (c)
растягивающее
(c) (c)
Рис. 6. Иммобилизация ферментов путем механического захвата в порах
нанлоновой нити при ее растяжении
55
в результате чего размер пор на их поверхности увеличивается. Молекулы
фермента получают благодаря этому возможность проникнуть внутрь пор и там
адсорбироваться (рис. 6, б). Через некоторое время растягивающее усилие
снимают, волокно сжимается и размер пор возвращается к исходному
значению. При этом молекулы фермента, оказавшиеся внутри пор при
растяжении волокна, уже не могут покинуть их. Иными словами, происходит
механический захват молекул фермента порами носителя (рис. 6, в).
Сравнительно новым методом является электроудерживание, при котором
иммобилизация ферментов, осуществляется под действием электрического поля
на коллекторах, отделенных от электродов мембранами. В качестве
коллектора могут использоваться силикагель, ионообменники, минералы и
другие носители. Фермент удерживается на коллекторе за счет
электростатических и диполь-дипольных взаимодействий между
поляризованными частицами коллектора и молекулами белка. Недостаток этого
метода состоит в том, что система должна постоянно находиться под
напряжением, поскольку в противном случае фермент будет смываться с
носителя.
§ 6. Преимущества и недостатки адсорбционной иммобилизации
К числу основных преимуществ метода адсорбционной иммобилизации следует
отнести доступность и дешевизну сорбентов, выступающих в роли носителей,
которым к тому же можно придать любую конфигурацию и обеспечить требуемую
пористость. Не менее важным фактором является также простота применяемых
методик. Кроме того, при адсорбционной иммобилизации нередко удается
одновременно решить и проблему очистки фермента, поскольку связывание
белка с носителем во многих случаях достаточно специфическое.
Действительно, многие из носителей для адсорбционной иммобилизации
применяются также и при очистке ферментов.
Применение метода ограничивается недостаточно высокой прочностью
связывания фермента с носителем. Как уже указывалось, при изменении
внешних условий может происходить десорбция фермента с носителя, что
ведет к потерям дорогостоящего биокатализатора и загрязнению конечного
продукта. К недостаткам метода адсорбционной иммобилизации следует
отнести также отсутствие общих рекомендаций, позволяющих заранее сделать
правильный выбор носителя и оптимальных условий проведения иммобилизации
конкретного фермента. Эту задачу приходится каждый раз решать заново,
используя метод проб и ошибок.
Некоторых из перечисленных затруднений удается избежать при иммобилизации
ферментов путем включения в гели.
56
ИММОБИЛИЗАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ ПУТЕМ ВКЛЮЧЕНИЯ В ГЕЛИ
Суть этого метода иммобилизации состоит в том, что молекулы фермента
включаются в трехмерную сетку из тесно переплетенных полимерных цепей,
образующих гель (см. рис. 2,6). Среднее расстояние между соседними цепями
в геле меньше размера молекулы включенного фермента, поэтому он не может
покинуть полимерную матрицу и выйти в окружающий раствор, т. е. находится
в иммобилизованном состоянии. Дополнительный вклад в удерживание фермента
в сетке геля могут вносить также ионные и водородные связи между
молекулой фермента и окружающими ее полимерными цепями.
Пространство между полимерными цепями в геле заполнено водой, на долю
которой обычно приходится значительная часть общего объема геля.
Например, широко применяемые гели полимеров производных акриловой кислоты
в зависимости от концентрации полимера и его химической природы содержат
от 50 до 90% воды.
Для иммобилизации ферментов в геле существует два основных способа. При
одном из них фермент помещают в водный раствор мономера, а затем проводят
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 66 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed