Umumiy fanlar

Ferment va hujayralar immobilizatsiyasi
Oxirgi 25-30 yilda ikki fan kimyo va biologiya orasida yangi bir fan yо‘nalishi bо‘lmish kimyoviy enzimologiya tashkil topdi. Fanning bu yо‘nalishini tashkil topishini asosiy sababchilari - bu fermentlar va ferment hosil qiluvchi mikroorganizmlarni yoki alohida hujayra va tо‘qimalarini immobilizatsiya holatida olish bо‘ldi.
Immobilizatsiya qilingan fermentlarni sanoat miqyosida olish va ularni ishlatish muammosi juda katta guruh mutaxassislarini hamkorlikda ishlashlarini taqazo etadi. Bu muammoni hal qilishni dolzarbligi esa, oliy ta’lim oldida bunday mutaxassislarni tayyorlashdek о‘ta muhim muammoni qо‘yadi. Bugungi kunga kelib bu muammoga bag‘ishlangan yuzlab monografiyalar, ilmiy maqolalar tо‘planmalari hamda minglab ilmiy-eksperimertal maqolalar chop etilgan.
Yuqorida keltirilgan manbalardan keltirilganidek, fermentlar tizimi xalq xо‘jaligini har xil tarmoqlarida: oziq-ovqat, farmatsevtika, tо‘qimachilik, chorvachilik va boshqa bir qator sohalarda keng qо‘llanilib kelinmoqda.
Shunday bо‘lishiga qaramasdan fermetlarni qо‘llash masalasi uzoq vaqtlardan beri rivoj topmasdan kelgan. Bunga asosiy sabab fermentlar va fermentlar tizimining iqtisodiy qimmatligi edi. Ishlatilgan fermentlar tashlab yuborilavergan, buning ustiga ularni ishlab chiqarishni о‘zi ham juda qimmat bо‘lgan.
Albatta, mikrobiologiya sanoatini rivojlantirish hisobidan kerakli fermentlarni, kerakli miqdorda ishlab chiqarishni yо‘lga qо‘yish mumkin. Ammo bu ham unchalik arzonga tushadigan mahsulot emas.
Bundan tashqari fermentlarni ishlatishni tо‘xtatib turadigan eng kamida ikkita sababi bor:

• 
  
  fermentlar saqlashda, ayniqsa tashqi muhit ta’siriga (haroratga) о‘ta chidamsiz;
  
• 
  
  fermentlarni qayta ishlatish juda murakkab masala, chunki ularni reaksiya sharoitidan ajratish imkoniyati yо‘q.
  

Mana shu sabablarga kо‘ra fermentlardan foydalanish о‘zini oqlamay qо‘ygan edi. Ammo, bugungi kunda bu muammo butunlay hal qilingan.

Immobilizatsiya qilingan fermentlarni olish texnologiyasining yaratilishi bu muammoga chek qо‘ydi.

1916 yilda D. J. Nilson va YE. Grifin invertaza fermentini kо‘mir maydasiga adsorbsiya qilinganda (immobilizatsiya qilinganda), uni faolligi saqlanib qolganligini kuzatdilar. 20-30 yillarda oqsil va fermentlarni adsorbsiya qilish muammosi bо‘yicha qator maqolalar e’lon qilingan. Ammo bu maqolalarni mohiyati ilmiy muammolarga bag‘ishlangan bо‘lib, ishlab-chiqarish bilan bog‘liq bо‘lmagan.
1939 yilda D. J. Pfanmyuller va G. Shleyxlar proteolitik fermentlarni yog‘och qipig‘iga adsorbsiya qilish bо‘yicha birinchi patentni olishga muvofiq bо‘ldilar va olingan fermentni teriga ishlov berishda ishlatish mumkinligini isbotlab berdilar.
Fermentlar va sorbentlar orasida mustaxkam konyugatlar (bog‘lar) hosil qilish mumkinligini birinchilardan bо‘lib 1953 yilda N. Grubxover va D. Shleyglar kо‘rsatib berdilar. Bu olimlar ferment bilan sorbentni kovalent bog‘lar bilan bog‘lash mumkinligini va bu holatda ferment faoliyatini saqlab qolajagini isbotlab berdilar.
1950-60 yillarga kelib, bu sohadagi ilmiy yо‘nalishlar ishlab chiqarishga uzviy bog‘lash asosida olib borildi. Bu sohani rivojlanishda G. Maneke va E. Kachalskiylarni xizmatlari beqiyosdir.
Fermentlarni adsorbentlarga bog‘lash natijasida geterogen katalizatorlar hosil bо‘lishi о‘z isbotini topgach, 1971 yilda Xeniker (AQSH) tomonidan fermentlar muhandisligi bо‘yicha о‘tkazilgan birinchi umumjahon konferensiyasida "Immobilizatsiya qilingan fermentlar" qonunga kiritildi. Ilmiy adabiyotlarda ba’zi vaqtlarda "erimaydigan fermentlar", "matritsaga kiritilgan fermentlar" degan iboralar ham uchrab turadi. Ularning asosiy mohiyati suvda erimaydigan sorbentlarga yopishtirilgan (tarmashtirilgan, ulangan va x.k.) degan ma’no bilan bog‘liq.
Ammo "immobilizatsiya" sо‘zining kengroq tushinish lozim, xususan oqsil molekulasining maydonda harakatdan tо‘xtatish bilan bog‘liq bо‘lgan har qanday tadbir oqsilni immobilizatsiya qilish deb qaralmog‘i lozim. Yuqorida bayon etilgan usullardan tashqari, molekulalar ichidagi yoki molekulalararo "Bog‘lash", oqsilni kichik molekulali ikki funksiyalik molekulalar orqali boshqa oqsilga, yuqori molekulali polimerlarga, jumladan adsorbentlarga ham "bog‘lash" yoki "ulash" usullari ham immobilizatsiya usullariga kiradi.
Immobilizatsiya qilingan fermentlar, oddiy suvda eruvchi fermentlar oldida bir qator ustunlikka ega bо‘ladilar.