Криобиологические сосуды > Химия и биотехнология > Другие ферменты, имеющие коммерческое значение

Другие ферменты, имеющие коммерческое значение


Сегодня ферменты применяются наиболее широко для превра­щения углеводов, играющих особую роль в пищевой и молоч­ной промышленности. Так, β-галактозидазу (лактазу) применя­ют для гидролиза лактозы в снятом молоке. Получаемый безлактозный продукт используется теми людьми, организм кото­рых не способен синтезировать лактазу. Этот фермент приме­няется, кроме того, для переработки лактозы сыворотки в глю-козогалактозные сиропы, а также подкисленной сыворотки, образующейся при получении творога.
Под действием инвертазы из сахарозы получают глюкозу. Для определения количества глюкозы в жидкостях тела в кли­никах в последнее время стала широко использоваться глюкозо-оксидаза — как в свободной форме, так и иммобилизованная.
На коммерческий уровень поставлено ферментативное раз­деление рацемических смесей аминокислот и эфиров терпенов. Такие смеси аминокислот образуются при химическом синтезе, и разделение их по оптическим свойствам составляющих имеет важное практическое значение. Известно, что для этого можно использовать соответствующие физико-химические методы (ме­ханическое разделение, избирательная кристаллизация, хрома-тографическое разделение) и химические подходы (фракцион­ная кристаллизация солей диастереомеров), но гораздо более эффективными и удобными оказываются процессы, основанные на стереоспецифичности ферментов. Укажем некоторые из ис­пользуемых здесь приемов.
Получение асимметричных производных, например обра­зование амидов М-ацил-Ь-аминокислот, катализируемое папаи-homs бромелином или фицином. Так взяв анилин и папаин, мы получаем нерастворимые L-анилиды аминокислот. Их можно гидролизовать химическим способом и получить L-изомер.
Асимметричный гидролиз. В этом случае осуществляется стереоспецифический гидролиз производных аминокислот, в ре­зультате которого образуется лишь один энантиомер. Эфиры L-аминокислот   гидролизуют   протеолитическими   ферментами (например, химотрипсином); нужный продукт и не вступающие в реакцию D-эфиры разделяют по растворимости. Использование амидаз. Эти ферменты из почек и подже­ лудочной железы млекопитающих или из микроорганизмов стереоспецифически гидролизуют амиды L-аминокислот, которые затем  отделяют  методом  дифференциальной  растворимости.
Амиды менее склонны к спонтанному гидролизу, чем эфиры, и с помощью этого метода получают оптически более чистые препараты аминокислот.
Стереоспецифический   гидролиз   М-ацил-Ь-аминокислот.
В этом случае используются аминоацилазы или карбоксипептидазы, и в результате образуются L-аминокислоты. Ацилазы получают из самых разных микроорганизмов. Иммобилизован­ная аминоацилаза одного из грибов успешно использовалась в установке для непрерывного ферментативного разделения.
В конце 60-х годов в промышленности стали применять ме­тод разделения рацемических смесей эфиров терпенов при по­мощи гидролаз: было обнаружено, что ферментативный гидро­лиз этих эфиров идет только в том случае, если эфирная связь экваториальна или же легко принимает эту конформацию. Раз­деление по оптическим свойствам зависело также от положения диастереомерных центров; оно шло успешно в случае эпимеров вторичных спиртов. В качестве катализатора применяли дрож­жи, иммобилизованные в полиуретане. Опыт проводили с DL-ментолсукцинатом, для которого в водонасыщенном н-гептане степень конверсии составила 72,6%. В результате был по­лучен оптически чистый L-ментол. Этот метод разделения с про­изводительностью 800 кг был запатентован. Рацематы терпенов можно разделять и путем обращенного гидролиза: сначала при участии липазы получают эфиры, а затем гидролизуют их хи­мическим методом.