Fermentlarning ahamiyati va ularning ishlash jarayoni

1-rasm. Fermentlar bilan ishlash jarayonida quyidagi metodlardan foydalaniladi:

Fermentlarning taʼsir etishi bir qator omillarga, xususan, temperatura va muhit rN ga bogʻliq. F.ning taʼsir etish optimum trasi 38-60°, temperatura bundan yuqori boʻlsa, fermentlar odatda, denaturlanib oʻz faolligini yoʻqotadi. Pekin baʼzi fermentlar 100° issiqlikka ham chidaydi. Odam va issiq qonli qayvonlar fermenti 37- 38°da, yaʼni tana haroratida taʼsir koʻrsatadi. Fermentlar faolligining traga bogʻliqligidan tibbiyot amaliyotida, jumladan, jarrohlikda foydalaniladi.

Koʻpchilik fermentlar neytral reaksiyada (rN- 7,0 da) faol boʻlib, kislotali va ishqorli muhitda ular oʻz faolligini yoʻqotadi. Kislotali muhitda faol boʻlgan pepsin va baʼzi toʻqima proteolitik fermentlar hamda ishqorli muhitda (rN - 8,0 da) faol boʻlgan tripsin bulardan mustasno.
Fermentlar faolligiga turli moddalar kuchaytiruvchi (aktivatorlar) yoki toʻxtatuvchi tazyiq koʻrsatadi. Turli anorganik ionlar, xususan, turli xil metall ionlari fermentlar aktivatorlari hisoblanadi. Fermentlar faolligini susaytiruvchi birikmalar ingibitorlar fermentlar bilan qoʻshilib, fermentativ faollikni yoʻqotadigan kompleks hosil qiladi.
Fermentlaring biosintezi genetik kod tomonidan nazorat etiladi. Ular ichki va tashqi omillar: mutatsiyalar, ionlovchi radiatsiya, ovkatlanish sharoiti va boshqa taʼsirida oʻzgarishi mumkin. Katalitik taʼsiri bir xil boʻlib, fizikkimyoviy xossasi bilan farqlanadigan fermentlar izofermentlar deyiladi. Hujayrada fermentlar faolligini boshqarishda hujayra tarkibiy qismini tashkil etuvchi strukturalar - mitoxondriyalar, mikrosomalar va boshqa katta rol oʻynaydi.
Hujayra ichidagi va hujayra tashqarisiga chiqadigan fermentlarni ajratib olish va ularni tozalashni dastlabki bosqichida juda ham katta farq bor. Biomassani kultural suyuqlikdagi metabolitlardan, jumladan hujayra tashqarisiga chiqqan fermentlardan ajratish jarayoni unchalik murakkab bo‘lmasdan, stentrafuga, separator hattoki oddiy filtrlash (zamburug‘lar uchun) orqali amalga oshiriladi. Oqibatda kimyoviy tarkibi bo‘yicha xilma-xil metabolitlar saqlovchi kultural suyuqlikni filtrati biomassadan ajratib olinadi.
Odatda, filtrat ajratiladigan fermentni 80%ga yaqinroq bo‘lgan faolligini saqlaydi va keyingi texnologik manipulyastiyalarga tayyor eritma hisoblanadi. Hujayra ichidagi fermentlarni ajratib olish uchun biomassa, unda sorbstiya bo‘lib qolgan komponentlardan tozalash uchun distillangan suv yoki juda ham suyultirilgan bufer bilan bir necha marotaba yuvib tashlanadi.
Hujayra strukturasini buzib, ichidagi fermentlarni ajratib olish uchun har xil usullardan foydalaniladi: mexanik (sharikchalar yordamida buzish; kvarst qumlari bilan artish), fizik (ultratovush, gidravlik qimirlatish, muzlatib-eritish) va boshqalar. Buzilgan biomassadan fermentni pH ko‘rsatkichi fermentga to‘g‘ri keladigan suyultirilgan bufer yordamida amalga oshiriladi. Hujayrani buzilgan qismlari stentrafuga yordamida ajratiladi. Nuklein kislotalar fermentlar yordamida parchalanadi yoki yuqori molekulali kationlar yordamida cho‘ktiriladi. Bu operastiya ayniqsa nuklein kislotasi ko‘proq bo‘lgan bakteriyalar va achitqilardan (ularda nuklein kislotalar miqdori biomassadan 8-12% ni tashkil qiladi) ferment ajratishda albatta qo‘llaniladi (2-rasm).