ЗАДАЧИ ИММОБИЛИЗАЦИИ

Необходимо сохранить активность ферментов, которая может быть утрачена по ряду причин: денатурация (изменение структурной формы), иноктивация под действием реагентов, блокирование активных центров фермента за счет связывания с носителем. Чем больше молекулярная масса субстрата, тем сильнее снижение активности по отношению к нему, т.к. носитель создает препятствие для подхода крупных молекул субстрата к активным центрам фермента, изменение рН, температуры тоже изменяет активность фермента. Микрокапсулирование используют в медицине. При изготовлении биосенсеров, биодатчиков. В экологии: при очистке сточных вод, для удаления органичесикх отходов и их переработки, для извлечения ионов тяжелых металлов.

Способы иммобилизации клеток микроорганизмов

1. Химические: образование новой связи между активированным носителем и активными группами клеточных стенок микроорганизма.

2. Физические: агрегация, адсорбция. Способствует повышению стабильности и сохранению активности клеток, т.е. сохраняется их нативная (природная) структура. Исключая расходы на очистку и выделение ферментов иммобилизуют как живые (здоровые), так и поврежденные клетки. Живые клетки участвуют в полиферментных реакциях, поврежденные – в одностадийных.

Проточные биореакторы (ПБР)

Проточные биореакторы (ПБР) различают по геометрической форме, по размерам, по характеристике протекания процесса во времени, по реологическим свойствам жидкой фазы, по условиям диспергирования и перемешивания сред, по особенностям кинетики ферментных реакций, по биохимическому процессу, который в них осуществляется, по способу иммобилизации ферментов или клеток, по устройству.

По объему различают мини-, макро-, микрореакторы.

По типу и числу ферментов: моноферментные реакторы, полиферментные реакторы, биферментные реакторы.

При конструировании ПБР обязательно учитывается принцип сохранения максимальной активности ферментов и клеток, а также выход целевого продукта реакции. Регулируется массовая доля субстрата, количество фермента, рН, температура, количество кислорода, скорость протока субстрата, вывода продуктов.