АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Ферментные препараты, выделенные из микроорганизмов: свойства, технология получения

Большую часть валового количества ферментов, особенно гидролитических, производят на основе культивирования бацилл (пре­жде всего, В. subtilis),микроскопических грибов родов Aspergillus, Penicillium, Trichoderma,а также актиномицетов родов Actinomyces, Streptomyces.Чаще всего используют мезофильные штаммы аэробных микроорганизмов.

К микроорганизмам – продуцентам ферментов предъявляются следующие требования:

1. Наличие высокой ферментативной активности. Среди микроорганизмов, обладающих высокой активностью определенного фермента, предпочтение отдается тем, которые в оптимальных физиологических условиях способны синтезировать преимущественно один фермент или группу родственных ферментов (например, только а-амилазу или только комплекс целлюлаз).

2. Важнейшим качеством продуцента фермента является его генетическая ста­бильность, которая выражается в способности сохранять на протяжении многих поколений определенный уровень биосинтеза фермента в соответствующих усло­виях.

3. К чисто технологическим характеристикам продуцентов ферментов следует отнести их скорость роста, устойчивость к инфекции, отношение к источникам питания и другим внешним факторам.

Преобладающим способом культивирования микроорганизмов является глу­бинный, основанный на выращивании продуцентов в стерильных жидких средах с принудительной аэрацией (для аэробных форм) и перемешиванием среды, при автоматическом регулировании параметров процесса, таких как температура, рН среды, ее окислительно-восстановительный потенциал, концентрация растворен­ного кислорода и пр.

Применяется поверхностный способ культивирования, когда культуры продуцентов выращивают на поверхности жидких и сыпучих (твердофазное культивирование) питательных сред (отруби, свекловичный жом, измельченное целлюлозосодержащее сырье, солодовые ростки и др. Приоритет отдают твердофазному процессу, так как условия культивирова­ния продуцентов максимально приближены к естественным, в которых полно­стью реализуется биопотенциал микроорганизмов.

Препараты, выделенные из глубинной культуры, имеют в индексе букву «Г» (глубинный), из поверхностной – «П» (поверхностный). Далее следует цифро­вой индекс, который характеризует степень концентрирования фермента в препа­рате по отношению к культуральной жидкости или твердофазной культуре. Так, препараты с индексом «Г3х» должны иметь активность в ед./г в 3 раза выше, чем средняя активность культуральной жидкости в ед./мл. Устанавливается стандарт­ная активность препарата, соответствующая этому соотношению. Стандартная активность, как правило, не изменяется в течение многих лет.

Препараты, содержащие комплекс ферментов, где важно соотношение ком­понентов комплекса, характеризуются по двум или более видам активности. При этом цена устанавливается в соответствии с основной активностью, обычно явля­ющейся интегральной. Для препаратов целлюлаз – это активность, определяемая по действию на фильтровальную бумагу (так называемая активность АФБ), для пектиназ – общая пектолитическая.

Распро­странены препараты с тривиальными названиями, в которых отражены: основной вид активности, величина активности, название фирмы и т. д.

Индексом «Гх» обозначается неочищенная культуральная жидкость проду­цента фермента. В пищевых производствах препараты «Гх» пригодны лишь в технологических процессах, где исключено попадание препарата в готовый продукт, например при производстве спирта, где ферментные препараты удаляются из продукта в процес­сах отгонки и ректификации.

Препараты с индексом «Г3х» получают путем распылительной сушки концен­трированной культуральной жидкости. Концентрирование проводится методом вакуум-выпаривания при температуре, не вызывающей инактивации ферментов (обычно не выше 30 °С).

Препараты с индексом «Г3х» являются неочищенными. Они имеют высокую степень микробной обсемененности, порядка 10 ¹⁰ спор или клеток в 1 г. В пищевой промышленности препараты «ГЗх» используются так как и Гх.

Индекс «Г3х-Ф» присвоен препаратам, которые получают путем распыли­тельной сушки концентрированного фильтрата культуральной жидкости. Препа­раты «ГЗх-Ф» являются частично очищенными, так как при фильтрации из культуральной жидкости удаляется биомасса и часть балластных веществ.

Индекс «Г10х» имеют препараты, полученные путем осаждения органичес­кими растворителями из концентрированных фильтратов культуральной жидкос­ти. Перед фильтрацией культуральную жидкость обрабатывают минеральными или органическими коагулянтами, что позволяет в процессе разделения фаз осво­бодить фильтрат от биомассы микроорганизмов, балластных белков, полисахари­дов, нуклеиновых кислот. Фильтрат концентрируют вакуум-выпариванием, добавляя при необходи­мости стабилизирующие агенты.

Область применения препаратов «Г10х» охватывает различные пищевые про­изводства, отрасли легкой и химической промышленности, кормопроизводство, ветеринарию.

Препараты с индексом «Г20х» получают с применением ультрафильтра­ции — способа концентрирования, основанного на разделении веществ различ­ной молекулярной массы с помощью полупроницаемых мембран с определенным размером пор. Ультрафильтрации подвергают предварительно очищенные фер­ментные растворы, свободные от клеток микроорганизмов и взвешенных частиц.

Препараты «Г20х» применяют при производстве пищевых продуктов и на­питков, в кормопроизводстве, в составе лекарственных средств для лечения забо­леваний, связанных с ферментной недостаточностью.

Препараты с индексом «Пх» представляют собой высушенные культуры гри­бов — продуцентов ферментов, полученные при поверхностном (чаще твердо­фазном) культивировании. Препараты «Пх» сохраняют полный ферментативный комплекс продуцентов. Они неочищены и имеют высокую микробную обсемененность. Применяются аналогично препаратам «ГЗх».

Препараты с индексами «П 10х» получают из свежих или высушенных твер­дофазных культур грибов по следующей схеме: водная экстракция ферментов из культуры гриба, отделение экстракта, осаждение ферментов из экстракта этило­вым или изопропиловым спиртом, отделение ферментного осадка, суспендирование осадка в воде, добавление к суспензии стабилизаторов и наполнителей, сушка суспензии распылением.

Препараты с индексом «П 20х» получают по схеме: экстракция ферментов из твердофазной культуры, стерилизующая фильтрация экстракта, ультрафильтра­ция, стандартизация и стабилизация ультраконцентрата, сушка его распылением. Препараты применяют аналогично «Г20х».

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 602 | Нарушение авторских прав