Стабилизация и использование кислых протеиназ в сложных субстратных смесях Ирматов, Алим Ирисматович

Введение к работе

Актуальность проблемы. Протеодитические ферменты нашли широкое применение в различных отраслях производства. К числу промыз-ленно важных ферментов относятся и кислые протеинаэн. Использование этих ферментов в конкретных технологических процессах ползало, что эффективность их действия в системах со сложными субстратными смесями, с которыми приходится иметь дело в производственных условиях, гораздо ниже, чем это следовало бы ожиде.ть из результатов модельных опытов. Одной из причин этого является денатурация ферментов при жестких температурных условиях, а также под влиянием различных компонентов, входящих в состав сложной субстратной среды. Многокомпонентное^ природных субстратом приводит к тому, что применяемые фермэлты теряют свое активность из-за взаимодействия с различны}. компонентами обрабатьш;іемого сырья. Эти процессы ускоряются при гсБЫшении температуры При этом не только растворимые компоненты, но и нерастворимые ісомпо-ненты обрабатываемого сырья, играя роль твердой фазы, могут взаимодействовать с определенными группами белка и придавать ферменту информационную неустойчивость. Как показали исследования последних лет, многие из этих трудностей ыогут быть преодолены. При этом кз передний план выходит проблема регуляции активности и стабильности ферментов в сложных субстратных смесях. В силу этого актуальной проблемой является разработка эффективных путей стабилизации и применения фэрмэнтоз в конкретных технологических про-iV"ccax. Имміко изучению каталитических свойств кислых протошіаз a гетерогенных системах и регуляции их' активности и стабильности а сюжких субстратных смесях посвяцеиз настоящая работа.

R^J's¹^:. Цель исследования - изучение поведения кислых

протоинал в приграничных слоях вода: твердая фаза и разработка пфі.ектииіпк способов их использования.

Для достижения постяйлелной цели предстояло рвшить сл*дуга,иэ

1. Пг'у^нть ї-ло.:рбі:л:.ні!о? и каталитическое состояние кислых прстеинзз в пріїгр.-'.ни'Л'и.ч слоях вода : твердая фаза.

2. И^следог.-тл: }:.:ік-т.:\:у гнг.'.кгкгкщип" кислих протеинаэ иа ГРЗ-НПЧС р'Г?Л'-.:Ч ф:¹:-:.

3. Разработать эффективные способи применения кислых протеи-наз.

Научная новизна: В результате проведенной работы определены основные закономерности инактивации и стабилизации кислых протеи-наз в приграничішх слоях вода : твердая фаза. Показано, что эффекты инактивации и стабилизации в значительной степени определяются поверхностными группами нерастворимой фазы и адсорбционной способностью ферментов. Впервые показано, что можно регулировать значения каталитической константы реакции и константы михаэлиса, т.е. таким образом можно осуществлять регуляцию каталитических свойств кислых протеиназ в системах с твёрдыми фазами, а также в сложных субстратных смесях. Установлено, что эффект стабилизации в присутствии твердой фазы в значительной степени связан с явлением концентрирования субстрата и фермента на границе раздела фаз.

Практическая значимость работы: Разработанный биотехкологи-ческий подход позволяет проводить технологические процессы при более высокой температуре, с более высокой скоростью и при меньших количествах ферментных препаратов, что значительно повышает эффективность использования ферментных препаратов. В чзсткости, предложенный способ регуляции адсорбционных и каталитически:-; свойств ішслих протеиназ в гетерогенных системах мо:г.ет найти применение для оптимизации процессов ферментативной обработки растительных масел, а такде при производстве белковых гидролкэатоз.

Результати исследований волгли в учебные пособия по практи-чесг.»;;-! занятиям для студентов спецкурс "Инженерна! энзи^олсгил". Диссертационная работа выполнялась в плане научно-исследовательских работ лаборатории биотехнологии ТааГУ, по теме: "Использование достижений ферментативного катализа в технологии получения новых водов жировой продукции на основе глроз естественного происхождения" (Госрегистрация Н 01910000524).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, результатов и их обсуждения, выводов и списка цитированной литературы.