Fermentlarni kovalent immobillash

Fermentlarni kovalent immobillash, immobilizasiyalangan hujayra va fermentlardan sanoatda qo’llash haqida ma’lumot berish. Mazkur laboratoriya mashg’ulotida Fermentlarni kovalent immobillash, immobilizasiyalangan hujayra va fermentlardan sanoatda qo’llash usullarini o’rgatishga bag’ishlangan. Laboratoriya ishini bajarishdan maqsad fermentlarni kovalent immobillash, immobilizasiyalangan hujayra va fermentlardan sanoatda qo’llash borasidagi ishlar o’rganib chiqiladi. Kerakli jihoz, asbob-uskunalar, ishlash prinsipi, ishni bajarish tartibi, ushbu uslubiy qo’llanmadan olinadi Talabalarni achitqi fermentini aktivlangan ko‘mirga kovalent immobillash usuli bilan tanishtirish.
Ishda foydalaniladigan asboblar va jihozlar:
1.Analitik tarozi 2. Probirkalar, stakanlar, pipetkalar 3.0,1 M borat buferi (pH 7,6) 4.50% saxaroza eritmasi
5.1% NaCl va MgCl2 ning suvdagi eritmasi
6.1% NaCl va MgCl2 ning 20% etonoldagi eritmasi 7.2,5% glutar aldegidi. Fermentlarni immobillash ikki xil metod bilan amalga oshiriladi: fizikaviy va kimyoviy.
Fermentlarni fizikaviy immobillash – bu fermentni shunday bir muhitga joylashtirish bo‘lib, bunda ferment umumiy xajmning bir qismigina kira oladi. Fizikaviy immobillashda ferment bilan tashuvchi kovalent bog‘ bilan bog‘lanmaydi. Fermentlarni bog‘lashni 4 tipi ma’lum:
-yerimaydigan tashuvchilarda adsorbsiyalanish;
- gel porasiga kiritish;
- yarimo‘tkazgich membrana yordamida fermentni reaksion sistemaning qolgan xajmidan fazoviy ajratish;
- ikki fazali muhitga o‘tkazish, bu erda ferment eriydi va fazalardan biridagina joylashishi mumkin.
Adsorbsion immobilizatsiya fermentlarni immobillashning qadimgi usuli bo‘lib, unga 1916 yili asos solingan. Bu usul juda oson va u fermentning suvli eritmasi bilan tashuvchi orasidagi kontakt hisobiga amalga oshadi. Adsorbsiyalanmagan oqsil yuvib tashlangandan so‘ng ferment ishlatishga tayyor bo‘ladi. Tashuvchining yuzasida fermentning adsorbsiyalangan molekulasi tashuvchi va oqsilning yuzaki guruhlarining Van-der-vaals o‘zaro ta’sirlashuvi, vodorod bog‘lari, elektrostatik va gidrofob o‘zaro ta’sirlashuvlar hisobiga ushlanishi mumkin. Har bir bog‘lanish tashuvchining kimyoviy tabiati va ferment molekulasining yuzasidagi funksional guruhlarga bog‘liqdir.
Tashuvchi bilan ferment o‘rtasidagi ta’sir kuchli bo‘lib, biokatalizatorning sorbsiyasi uning strukturasini buzishi mumkin. Masalan, ba’zi o‘simlik hujayralarini sitodeks granulalarida adsorbsiyalanishida hujayra devori tashuvchi zarrachasi yuzasining relefeni takrorlab deformatsiyalanishi mumkin. Adsorbsion immobilizatsiyaning afzalligi uning qulayligi va sorbentlarning arzonligidadir. Ularga istalgan konfiguratsiyani berish va kerakli darajada g‘ovak qilish imkoniyati mavjud. Eng muhimi - bu metodning oddiyligidir. Adsorbsion bog‘lanishda fermentni tozalash ham mumkin. Ushbu metodning kamchiligi tashuvchi, hamda aniq bir fermentni immobillash uchun optimal sharoitni to‘g‘ri tanlay imkonini beradigan umumiy yo‘riqnomaning yo‘qligidir.
Ko‘rsatilgan kamchiliklarni immobillangan fermentlarni gelga kiritish bilan bartaraf qilish mumkin. Ushbu metodning maqsadi – ferment molekulasini polimer zanjirlaridan to‘qilgan 3 fazali to‘rga (gelga) o‘tkazishdir. Geldagi qo‘shni zanjirlar orasidagi o‘rtacha masofa kiritilgan ferment molekulasining razmeridan kichikdir. Shuning uchun u polimer matritsani tark etolmaydi va atrofdagi eritmaga chiqolmaydi, ya’ni immobillangan holatga bo‘la olmaydi. Fermentlarni gelda immobillashning 2 ta asosiy usuli ma’lum. Birinchisida ferment monomerning suvli eritmasiga solinadi, keyin polimerizatsiyalanadi. Natijada polimerli gel hosil bo‘ladi. Reaksion aralashmada ko‘pincha polimerga uch o‘lchamli to‘r strukturasini beruvchi bifunksional (molekulasida 2 ta qo‘sh bog‘i bor bo‘lgan) agentlar qo‘shiladi. Ikkinchi holatda ferment tayyor polimer eritmasiga solinadi va unga gelsifat holatga o‘tkaziladi. Fermentlarni polimer gelga kiritish bilan immobillash preparatga istalgan geometriya konfiguratsiya berish bilan birga tashuvchida biokatalizatorlarni tekis taqsimlash mumkin. Metod universal hisoblanadi, deyarli barcha fermentlar, poliferment sistemalar, hujayra fragmentlari va hujayralarni immobillash uchun qulay. Gelga kiritilgan ferment bakteriyalar bilan zararlanishdan himoyalangan. Membranalar yordamida fermentlarni immobillashning mohiyati shundaki, bunda fermentning suvli eritmasi substratning suvli eritmasidan yarimo‘tkazuvchan membrana yordamida ajratiladi. Yarimo‘tkazuvchan membrana substratning kichik molekulalarini oson o‘tkazadi, katta molekulalarni esa o‘tkazmaydi. Membrana tipidagi sistemadan foydalanish tarkibida ko‘p miqdorda ferment bo‘lgan immobillangan preparatlarni olish imkonini beradi. Bu metod ham universal va qulay. Ikki fazali muhit yordamida fermentni immobillashda ferment sistemaning bir fazasidagina eriydi. Substrat va mahsulot qaysi fazada erishiga qarab ikkala fazaaro taqsimlanadi. Fazalarning tabiati mahsulot qaysi fazada to‘planishi va u erda ferment bo‘lmasligiga ko‘ra tanlanadi. reaksii yakunlangandan so‘ng bu fazani ajratib undan mahsulot ajaratib olinadi. Fermentli fazani esa navbatdagi jarayonda qayta ishlatish mumkin.
Kimyoviy metod bilan immobillashda ferment molekulasi, xususan oqsil, bilan tashuvchi o‘rtasida yangi kovalent bog‘ hosil bo‘ladi. Ushbu yo‘l bilan immobillangan fermentlarning preparatlari 2 ta muhim yutuqqa ega. Birinchidan, tashuvchi bilan ferment o‘rtasidagi kovalent bog‘ hosil bo‘lgan kon’yugatning mustahkam bo‘lishini ta’minlaydi, tashqi muhit omillari, masalan rN, harorat o‘zgarganda ferment tashuvchidan desorbsiyalanmaydi, olinayotgan mahsulotlarni ifloslantirmaydi. Bu esa tibbiyot va oziq ovqatga mo‘ljallangan jarayonlarni amalga oshirishda juda muhim. Ikkinchidan, fermentlarni kimyoviy modifikatsiyalab ularning katalitik faolligi, barqarorligi kabi xossasini o‘zgartirish mumkin. Bunda fermentning faol markazini iloji boricha saqlab qolish kerak.
Qisqacha nazariy qism: aktivlangan ko‘mirga achitqi fermentini kovalent immobillash usuli bilan tanishish fermentni kovalent immobillashning mohiyatini tushunish yordam beradi.