Cтраница 1
Ферменты микробного происхождения применяются в спиртовом производстве в виде естественной культуры - сухой поверхностной или жидкой глубинной, а также в виде концентрированных препаратов. При определении названия ферментного препарата учитывают только основной фермент, активность которого в препарате превалирует. Название каждого препарата образуется из сокращенного названия этого фермента, вида микроорганизма-продуцента и оканчивается во всех случаях на ин. Например, если продуцентом глюкоамилазы является Asp. [1]
Из ферментов микробного происхождения, катализирующих разрыв а-1 6-глюкозидных связей в крахмале, известны пуллуланаза, обнаруженная в бактериях Aerobacter aerogenes. При добавлении его к ферментам солода крахмал полностью гидролизуется. [2]
Свойством многих ферментов микробного происхождения является их индуци-бельность. Так, синтез р-галактозидазы у Escherichia coli индуцируется лактозой и начинается менее чем через три минуты после ее внесения, а при удалении индуктора синтез так же быстро прекращается. [3]
В последние годы ферменты микробного происхождения все больше включаются в сферу медицинской промышленности в качестве технологических биокатализаторов - иммобилизованных ферментов. С помощью этих биокатализаторов становится возможным получать биологически активные вещества, которые невозможно или очень сложно получить в жестких условиях химического синтеза. С момента создания первого в мировой практике процесса инженерной энзимологии [42] иониты в качестве носителей для иммобилизации привлекают внимание исследователей. Связано это не только с тем, что имеется набор носителей известной структуры с хорошими технологическими свойствами, но также и с тем, что в ряде случаев для иммобилизации предпочтительным является использование заряженных носителей. [4]
Примером производства высокоочищенного препарата фермента микробного происхождения является протеаза актиномице-та Streptomyces griseus ( Actinomyces streptomicini), описанная японскими исследователями в 1959 - 1960 гг. Она была выделена из культуральной жидкости, из которой обычно получают стрептомицин. [5]
В этом отношении растительные ферменты лучше животных, что уже сейчас используется, но возможно, что самыми перспективными будут ферменты микробного происхождения ( как например, протеаза актиномицетаз Streptomyces griseus), специфичность которых особенно широка. [6]
Стероид-гидроксилазы широко распространены в природе: в животных организмах они принимают участие в биосинтезе гормонов коры надпочечников и желчных кислот, а в растениях - в биосинтезе кардено-лидов и сапогенинов. Физиологическая роль гидроксилирования стероидов для микроорганизмов заключается, по-видимому, в детоксикации липофильных субстратов, блокирующих активные центры клеток. Хотя ферменты микробного происхождения неспособны гидроксилировать стероиды в положения 2а, 6а и 20а, подобно ферментам из тканей, в целом первая группа ферментов несравненно более разнообразна, что отражает большее разнообразие метаболических реакций в микроорганизмах. [7]
Даже эти немногочисленные примеры позволяют представить, что возможности использования ферментов микроорганизмов для получения практически важных соединений, а также для других целей весьма разнообразны. Очевидно, что в недалеком будущем количество и число ферментов микробного происхождения, выпускаемых промышленностью, будет существенно расширено. [8]
В настоящее время активно развивается и используется еще один подход инженерной энзимологии при создании новых лекарственных препаратов. Например, заболевания сердечно-сосудистой системы часто связаны с образованием тромбов - белково-липидных ассоциаций, затрудняющих или полностью блокирующих кровяной поток. Если в кровь ввести фермент микробного происхождения, а именно стреп-токиназу, гидролизующую белки, то можно приостановить рост или растворить образовавшиеся тромбы. Терапевтические эффекты фермента существенно улучшаются. Используется стрептоки-наза, иммобилизованная на углеводном носителе-декстране. На этой основе в СССР создан новый лекарственный тромболити-ческий препарат, получивший название стрептодеказа. [9]
В настоящее время активно развивается и используется еще один подход инженерной энзимологии при создании новых лекарственных препаратов. Например, заболевания сердечно-сосудистой системы часто связаны с образованием тромбов - белково-липидных ассоциаций, затрудняющих или полностью блокирующих кровяной поток. Если в кровь ввести фермент микробного происхождения, а именно стреп-токиназу, гидролизующую белки, то можно приостановить рост или растворить образовавшиеся тромбы. Терапевтические эффекты фермента существенно улучшаются. Используется стрептоки-наза, иммобилизованная на углеводном носителе-декстране. На этой основе в СССР создан новый лекарственный тромболити-ческий препарат, получивший название стрептодеказа. [10]
Помимо стеринов, некоторые грибы содержат также производные ци-клопентанофенантрена с карбоксильными группами в положениях 20; и 26, большинство которых обладает антибиотической активностью. Следует, однако, отметить, что стероидные кислоты были выделены лишь в сравнительно немногих случаях. Таким образом, для большинства грибов ( и практически всех бактерий) следует предположить, что природные субстраты трансформирующих стероиды ферментных систем не имеют стероидной структуры. Вполне вероятно, что по крайней мере часть из них принадлежит к полициклическим соединениям, в частности к терпеноидам. Такое предположение до некоторой степени подтверждается сравнительно малой специфичностью ферментов микробного происхождения по отношению к субстрату. [11]