´збекистон республикаси олий ва ´рта

Кимёвий ва биологик мутадиллик;

Механик н°±таи назардан муста³камлик;

Фермент ва унинг субстрати учун °тказувчанлик;

Технологик жараёнлар учун зарур б°лган шаклда олиниши осонлиги (гранула, мембрана, вара± ва ³оказо ³олатда).

Реакцион шаклда тез кириш;

Ю±ори гидрофиллиги (иммобилизация жараёнини свли му³итга °тказиш учун)

Арзонлиги.

Табиийки, бу талабларни барчасиг жавоб бераоладиган (ташувчи) лар й°±. Шу сабабли ³ам иммобилизация учун жуда ³ам к°п материаллардан фойдаланишга т°²ри келади..
3.2.Органик полимерли ташувчилар.
Бундай полимерларни икки синфга б°лиш мумкин: табиий полимерлар ва сунъий полимерлар. °з навбатида табиий полимерларни биокимёвий хоссаларга ±араб гурухларга б°лиш мумкин; полисахариддар, о±сил, липид табиатли ташувчилар. Сунъий, яъни синтез й°ли билан олинган полимерлар ³ам гуру³ларга б°линади: масалан, макромолекулаларни асосий занжирни кимёвий тузилишига ±араб, полиметилентик, полиамидлик, полиэфирлик ташувчилар ва Х.к.
Иммобилизация ±илиш усули, ферментнинг хусусиятини ва ишлатилишига ±араб, «ташувчи»ларга бир ±атор ±ушимча талаблар ±°йилади: ковалент иммобилизация ±илинганда «ташувчи» ферментни фаоллигини белгиловчи ±исми билан бо²ланмаслиги лозим; ( ферментни фаоллик маркази °з ³олда б°лиши шарт), фермент фаоллигини пасайтириш хусусиятлари б°лмаслиги шарт.
Иммобилизация ±илиш жараёнида ±°йидагиларни билиш лозим. «Ташувчи» ва фермент хар хил зарядларга эга б°лсалар, иммобилизация жараёни тез ва муста³кам кечади, аксинча бир
26
хил зарядга эга б°лсалар жараён ±ийин кечади. «Ташувчини» заррачалари ±анча кичик б°лса сорбция ±илиш хусусияти шунча баланд б°лади. Иммобилизация жараёнида к°про± полиметилен типидаги «ташувчи»лар бош±аларга кенгро± ишлатилади.
3.3.Физикавий усул билан иммобилизация ±илиш.
Ю±орида к°рсатиб °тилганидек, ферментнинг иммобилизацияси дейилганда, уни (ферментни) ±андай бир ало³ида фазага киритилиши сув фазасидан ажралиб турадиган ва шундай вазиятда °зини асосий хусусияти – субстракт ёки эффекторлар билан ало±ада б°лиш имкониятидан жудо б°лмаслиги тушунилади.ъ
Шу ани±ликдан келиб чи±кан ³олда, физикавий иммобилизация ±иилиш усулини т°рт гуру³га б°лиш мумкин: 1) сувда эримайдиган «ташувчи» ларга адсорбация ±илиш; 2) гельтешикчаларига киритиш; 3) ярим °тказгич мембраналар ёрдамида ферментни реакцион тизимини бош±а ±исмдан ажратиш; 4) ферментни икки фазалик реакцион му³итга киритиш, бундай шароитда фермент сувда эрувчан ва иккинчи фазага киролмайди.
Келтирилган классификация шартлидир, чунки бу усуллар орасида ани± ажримларни °рнатиш мумкин эмас. Масалан, гельтешикчаларига киритиш усули билан иммобилизация ±илишни, ярим °тказгич мембраналар ор±али ажратиб туриш деб ³ам ±араш мумкин. Шунга ±арамасдан бу классификация физикавий усуллар билан иммобилизация ±илишни бир тизимга солишда ёрдам бера олади.
3.4.Адсорбацион иммобилизация ±илиш учун «ташувчи»лар.
Адсорбацион иммобилизация учун ишлатиладиган «ташувчи»ларни икки синфга – органик ва ноорганик ташувчилар б°либ °рганиш мумкин. Ноорганик ташувчилар сифатида кремнезем, альюмин, титан ва бош±а элементлар, аль.мосиликатлар (лойлар), шиша, сопол, фаоллаштирилган кумир ва бош±алар кенг ишлатилади. Органик ташувчилар орасида кенг тар±алганлари ³ар хил полисахаридлар полимерли ионалмашув смолалари, коллаген, тову± суяклари ва бош±алардир. Ташувчилар кукун, кичик шарчалар, гранулалар сифатида ишлатилади. Баъзи бир ³олатларда Гидродинамик ±аршиликни пасайтириш ма±садида, тор парралел каналлар са±ловчи монолитлар сифатида ³ам чи±арилади. Ташувчиларни энг асосий хусусияти сорбация ±илиш ±обилияти,

27
тешикчаларининг размери, механик ва кимёвий бар±арорлигидир.

3.5.Адсорбацион иммобилизация ±илиш усуллари.
Адсорбация ±илиш й°ли билан иммобилизация ±илиш энг содда усуллардан б°либ, фермент эритмасини «ташувчи» билан аралаштириш й°ли билан амалга оширилади. Пишмасдан ферментни ювиб ташлагич, иммобилизация ±илинган фермент ишлатилишига тайёр б°лади. Адсорбацион иммобилизация ±илинган ферментларни олиш учун ±°йидаги услубий к°рсатмалардан фодаланилади. Статистик усул энг осон й°л б°либ «ташувчи» фермент эритмасига ташланиб (солиниб) ³осил б°лган аралашма, маълум ва±тга ташлаб ±°йилади. Иммобилизация ферментни °з °зидан диффузияси туфай ли бошлананиб, адсорбация билан тугалланади. Бу усулнинг камчилиги, фермент эритмаси билан «ташувчи» аралашмаси °зо± ва±т (бир неча кунга) ташлаб ±°йилиши лозим. Лаборатория шаротида к°про± аралаштириш усули ишлатилади. Бу усулда статистик усулдан фар±ли °ларо± фермент эритмаси билан «ташувчи» доимий равишда ралаштириб турилади. Аралаштириш учун магнит аралаштиргич, механик аралаштиргич ёки микробиологик тебратгичдан фойдаланиш мумкин. Бу усул олдингисидан анча устун туриб «ташувчи» сат³ида ферментни текис жойланиши белгилаб беради. Ьаъзида адсорбацион иммобилизация ±илиш учун электрочуктириш усулидан фойдаланилади. Бунинг учун фермент эритмасига иккита электрод туширилади, улардан биттасини сат³ида бир ±атлам «ташувчи» суртилган б°лади. Электродлар токка °ланганда фермент сат³ида фаол гуру³лар (-NH₂;-COOH ва ³.к.) ³исобидан “ташувчи” са±ланаётган электрод томонидан ³аракат ±илади ва унинг сат³ида ч°кади.
3.6.Ферментлар адсорбациясига таъсир этувчи омиллар.
Адсорбация °тиш ажарёни ва фермент билан «ташувчи» орасидаги бо²ни муста³камлиги, к°пчилик ³олларда иммобилизация ±илиш шароитига бо²ли± б°лади.
Ташувчини ²оваклиги уда кичик б°лганда, ферментлар ²овакларга си²масалар, ферментлар учун ташувчилар сат³ининг маълум бир ±исмигина фойдали б°лади холос. Бундай пайтларда ташувчининг сорбация ±илиш имкониятлари жуда кам б°лади, бош±ача ±илиб айтганда, ²оваклар ±анча кичик б°лса, ташувчининг адсорбация ±илиш имкониятлари шунча кам б°лади. ¶овакларни оптимал ³ажмини биринчилардан
28
б°либ 1976 йилда Р.Мессинг таклиф этган. У шиша ва сопол материаллардан ташувчи сифатида фойдалана туриб, уларнинг ²овакларининг катталигини (³ажмини) °лчаб чи±ади ва ²овакларнинг катталиги фермент б°йидан тахминан 2 маротаба катта б°лган ³олларда ташувчини адсорбацион имкониятлари максимум б°лишини тажрибалардан исботлаб беради.
3.7.рН белгилари.
Реакция му³ити иммобилизация ±илиш жараёнида жуда катта а³амиятга эга, айни±са сорбация, электростастик °заро таъсир ёрдамида амалга оширилган ³олатларда. Бунга асосий сабаб рН °згариши билан о±сил ёки ташувчининг сорбация учун жавобгар б°лган ионоген гуру³ларни ионизацияси °згаради. Ионалмашув хоссаларига эга б°лмаган ташувчилардан фойдаланганда, сорбация о±сил ёки ферментни изоэлектрик н°±тасида малга оширилса яхши натижа беради. Аммо бу ±онуниятни четлаб °тиш ³оллари ³ам учраб туради. Масалан, альбуминни латексга сорбация б°лишини ³ар хил рН да °рганиб чи±илганда рН °рганиб чи±илганда бу жараён рН га ало±адорлиги W симон б°лганлиги, кумирда адсорбация ±илинганда эса оптимал рН 3 дан 6 гача °загириши, бу °згариш кумирнинг табиатига бо²ли±лиги исботланган.
3.8.Ион кучи.
Фремент билан ташувчи орасидаги бо²ланишнинг кучига таъсир этувчи орасидаги бо²ланишнинг кучига таъсир к°рсатувчи омилдир. Тузларни ю±ори концентрациясида ташувчи сиртидан электростатистик й°л билан бо²ланган ферментни си±иб чи±аради. Бош±ача ±илиб айтганда, ион кучининг ошиши билан ферменти десорбацияси ошиб боради. Баъзи ³олларда бунга аксинча тъсир ³ам учраб туради, буни о±силни «тузланиши» деб аталади.
3.9.Ферментни концентрацияси.
Эритмада ферментни концентрациясини ошиб борган сари, унинг сорбация б°лиши ва иммобилизация б°лган ферментни каталитик фаоллиги ошиб боради. Иммобилизация б°лган фермент концентрациясига нисбатан та±±ослаб °рганганда шу нарса маълум б°лдики, ферментни эритмадаги концентрациясининг ошиб бориши билан маълум ну±тагача ферментни каталитик фаоллиги ошиб боради ва ундан кйин °згармасдан ±олади ва ³атто камайиши ³ам мумкин текширишлар шуни к°рсатдики, ферментни фаоллиги ташувчи сат³ини бутунлай ±оплаб олгунга ±адар фаоллик ошиб боради, кейин эса фермент 2-чи, 3-чи ±ават ³осил ±илади ва ³.к.
29
охирида, ташувчининг энг тепа ±исмида ёпишган ферментлар фаоллик к°рсатади, тагида ±олганлари эса субстрат билан ало±а ±илолмайдилар ва °з-°зидан «ишсиз» ±оладилар. Шунинг учун ³ам иммобилизация б°лган ферментни фаоллиги камаяди.


3.10.£арорат.
£ароратнинг ошиши адсорбация жараёнига икки ³ил таъсир ±илади. Биринчидан, ³ароратнинг ошиши ферментни инактивациясига (денатурация) олиб келади, иккинчи томонидан эса ³ароратнинг ошиши ферментни ташувчи ²овакларига диффузиясини кучайтириш ³исобидан фермент фаоллиги ошишига олиб келади. Демак, адсорбация й°ли билан иммобилизация ±илишни оптимал шароити б°лиш керак. Бундай ³арорат адсорбация ±илинадиган ферментнинг табиати ва ташувчи сат³ига о²ли± б°либ, ³ар бир фермент ёки ташувчи учун ±атор тажрибалар ор±али топилади. Шундай ±илиб, ферментнларни, адсорбация й°ли билан иммобилизация ±илиш бир ±атор омилларга бо²ли± б°либ, фа±ат тажрибалар асосида ани± топилади. µ°йида фермент билан ташувчи орасидаги бо²ни кучайтиришга ³измат ±илувчи омиллар ³а±ида фикр юритамиз.
3.11.Ферментни ташувчи билан бо²ланиш кучини оширувчи усуллар.
Олдиндан модификация ±илинган ташувчиларга иммобилизация ±илиш. Ташувчининг олдиндан модификация ±илиш адсорбация кучини кескин оширишга олиб келади. Бундан таш±ари, фермент молекуласи атрофида махсус шароитлар ясаш ³исобидан, олдиндан модификация ±илинган ташувчида иммобилизация ±илинган фременти каталитик хусусиятлари ³ам ортиб боради. Бунинг устига, олдиндан модификация ±илмаслик адсорбация ±илинган фрементни фаоллигининг бутунлай й°±олишига олиб келиши мумкин. Масалан, агар ферментнинг муътадиллиги нордон шароитда паст б°лса, силикагелга сорбация ±илинган ферментнинг фаоллиги буиунлай й°±олади, чунки силикагельни сат³и нордон мухитга эга (рН_±4,0). Бундай шароитга, иммобилизациядан олдин силикагельни маълум рН га б°лган буферда ферметни оптимум рН га т°²ри келган рН са±лаб туриш лозим б°лади.
Худди шундай муаммо, фаол марказида металл са±лайдиган ферментлар билан ишлаганда келиб чи±ади. Бунга сабаб, баъзи бир ташувчилар °залирига металл ионларини тортиб олиш ±обилиятига эгалар. Бундай ташувчиларда
30
адсорбация ±илинган ферментлар, °з фаол марказидаги метални чи±иб кетиши ³исобидан фаолиятларини й°±отишлари мумкин. Бу ³олни бартараф этиш учун, ташувчи махсус металл ионлари са±ланган эритмаларда узо± ва±т ушлаб туриш ва шу туфайли уни металл ионига нисбатан б°лган эхтиёжини ±ондириш мумкин б°лади. Ташувчиларни металл ионлари билан т°йинтириш адсорбация йули билан иммобилизация ±илишни муътадиллаштиришда ³ам ишлатилади.
3.12.Гель ичига киритиш й°ли билан иммобилизация ±илиш.
Бу усулнинг мо³ияти шундай иборатки, фермент молекуласи, ±атти± полимер занжиридан иборат б°лган гель ³осил ±илувчи улчамли элакларга °рнатилади. Занжир бо²лари орасидаги масофа фермент молекуласидан кичик б°лганилиги учун, у ма³кам си±иблиб туради ва полимердан чи±иб кета олмайди. Фермент билан ташувчи орасидаги бо²нинг муста³камлигини оширувчи омил ролини, фермент ва ташувчи орасида пайдо б°лган водород бо²лари ³ам °йнаш мумкин.
Полимер занжирлари орасидаги бушли± сув билан т°лдирилган б°лади. Масалан, акрил кислотаси ³осилалари орасида пайдо б°лган гелда, унинг концентрациясига ±араб 50 дан 90% гача сув б°лиши мумкин. Ферментларни гелда иммобилизация ±илишнинг икки усули бор. Фермент мономер эритмасида эритилади ва кейин полимеризация ±илинади. Бундай эритмага купчилик ³олларда буфункционал агентлар ³ам ±°шилад. Иккинчиси, П.Бертфельд ва Дж.Уэнлар ишлатган N-N² метилен-бисакриламидни полимеризация ±илиш асосида олинадиган иммобилизацияланган ферментлар.
3.13.Ярим °тказгич мембраналар ёрдамида иммобилизация ±илиш.
Бу усул кичик молекулали субстратни сувдаги эритмаси, катта молекулага эга б°лган фермент эритмасидан ярим °тказгич мембрана субстратни осон °тказади, фермент эса мембранадан °таолмайди. Бу усулни ³ар хил модификацияси, ярим °тказгич мембраналарни олиш ва уларнинг табиати асосида яратилгандир.
Микрокапсуллаш –усули биринчи б°либ, 1964 йилда Т.Чанг томоидан яратилган. Бу усул-ферментни сувдаги эритмасини микрокапсулалар ичига жойлаштиришидан иборат. Майда тешикли полимер плёнкалардан ташкил топган кичик коптокчалари иидаги ферментларни таш±арига чи±иши белгилаб ±°йилган. Капсулаларни олиш усуолига ±араб. Уларни ³ар хил б°лади (10 дан 100 микрометргача). Микрокапсулалар
31
олишнинг икки усули мавжуд б°либ, биринчисида ферментнинг сувдаги эритмаси ПАВ са±ловчи диэтилэфири билан кучли аралаштириш натижасида дисперс ³олатда °тказилади. ПАВ – бу ерда эмульгатор вазифасини бажаради. £осил б°лган эмульсияга, т°хтатмасдан полимернинг эфирдаги эритмаси ±°шиб боради. Полимер (нитрат целлюлоза), сувда эритмаслиги сабабли эмульсияга теккан жойда юп±а мембрана микрокапсула ³осил ±илади. Тайёр б°лган микрокапсула центрифуга ёрдамида ёки фильтратлаш й°ли билан ажратиб олинади.
3.14.Ферментларни иммобилизация ±илишнинг кимёвий усуллари.
Кимёвий усулларни бош±а усуллардан асосий фар±и кимёвий таъсир натижасида фермент билан ташувчи орасида ±°шимча ковалент бо²и пайдо б°лади. Бу усулда иммобилизация ±илинган ферментларни камида иккита устунлиги бор. Биринчидан, фермент ва ташувчи орасдаги ковалент бо², ³осил б°лган конбюганти ю±ори муста³кам ±илади. Бош±ача ±илиб айтганда фермент иштирокида реакцияларнинг рН, ³арорати ва бош±а параметрларини °згартириш, ферментни десорбациясига, шу туфайли олинадиган ма³сулотнинг ифлосланишига олиб келмайди. Бу эса айни±са медицина, ози±-ов±ат ма³сулотлари, аналитик ишлар учун реактивлар олишга °та му³им а³амият касб этади. Иккинчидан, кимёвий модификация ферментнинг фаоллигини ва муътадиллигини оширишга олиб келади. Фа±атгина кимёвий й°л билан, к°п н°±талик бо²ланишлар натижасида ферментнинг муътадилллигини ошириш мумкин. Бу усулнинг камчилиги, баъзи-бир ферментлар жараёнида °з фаоллигини й°±отиб ±°ядилар.
3.15.Бактериялардан олинадиган энтомапотоген препаратлар.
Саноатда ишлаб чи±ариладиган хамма микробли патоген препаратлар энг к°п ишлатиладиган ва кенг тар±алган препаратлар ³исобланади. Улар °зларининг зарарли ³ашоратларга нисбатан ю±ори даражадаги вирулентлиги, атроф-теваракдаги фауна ва флора учун умуман безарарлиги, зараркунандаларга нисбатан етарли даражада ю±ори тезликда таъсир ±ила олиши билан ажралиб туради. Дунё амалиётида 160 дан орти± зарарли ³ашоратларига ±арши курашда ишлатиладиган энтамопатологен бактериал препаратлардан фойдаланилади.

32
£амма энтопотоген бактериялардан тули±ро± °рганилгани граммусбат бактерия Bac.trurinliensis ³исобланади. Бу бактерия ³ашорат танасига кириб бориб, унинг танасига сентицимия юзага келтирувчи спора ³осил билан бир ±аторда, унинг асосида тайёрланган препаратнинг самарадорлигини оширувчи бир ±атор токсинли бирикмалар ³осил ±илади.

Уларнинг ³ажми 0,5х1,3 дан 1х3,5 мкм гача °згариши мумкин. Улар органик эритмаларда эримайди. Кристаллар 100 гача ±издирилганда 30-40 мин.дан кейин парчаланади ва °зларининг токсинли таъсирини й°±отади. Кристаллар химиявий таркиби углерод, азот, водород, кислород, олтингугурт каби традицион моддалардан таш±ари, яна 19та элементдан иборат.
£озирги ва±тда б-эндоксининг 12 серотиплари ва 15 варианти ани±ланган. Улардан энтомопатоген бактериал препаратлар ишлаб чи±аришда амалий а³амиятга эга б°лганлари ±°йидаги 4варианти ³исобланади: 1 серотипга таалу±ли турингиензис ёки берлинер: 3 серотипга таалу±ли алести, 4-серотипга таалу±ли дендролимус ва 5-серотипга таалу±ли галлерия.
3.16.Замбуру²лар асосида олинадиган энтомопатоген препаратлар.
Замбуру²ли препаратнинг ³ашоратга таъсири спораларнинг тана б°шли²ига тери ор±али киришдан бошланади. £ашорат танасига тушган замбуру² спораси °сиб гифга айланади, кейин мицелийга, ±айсики улардан гифли таначалар энтомопатоген замбуру²ларнинг инфекцияли бирлигини ташкил ±илувчи копидиялар ажралиб чи±ади. Конидиялар °сиб чи±±андан кейин то ³ашоратлар нобуд б°лишгача б°ладиган орали± ва±ти ³ашоратлар катта-кичиклигига ±араб 2 суткадан 8 суткагача давом этиши мумкин.
Beauveria авлодига мансуб замбуру²лардан препаратлар олиш уларнинг B.bassiana vuill (60 орти± турдаги ³ашоратларни нобуд ±илади) ва B.tenella Del.(10 орти± турдаги ³ашоратларни нобуд ±илади) турлари асосида саноат ми±иёсида препаратларни ишлаб чи±аришга асосланган.
£озирги пайтда B.bassiana (Bals).Vuill.ни гафолицети конидиоспорасини ташкил ±илувчи замбуру²ли энтомопатоген препарат-боверни ишлаб чи±ариш кенг й°лга ±°йилган. Тайёр ³олдаги бу препарат о± ёки кремсимон к°ринишидаги порошок б°либ, 1гр препаратда 1,5 дан 6 млрд. гача конидиоспор
33
мавжуд. Споралар билан бир ±аторда боверин активлиги замбуру²да синтез ±илинадиган токсин боверицин билан ³ам белгиланади. Бу препаратни к°пайиши де³±ончиликда ±°лланиладиган ядохимикатларни 90 гача ±ис±артиришга имкон беради. Шу билан бирга препарат инсонлар, исси± ±онли ³айвонлар учун зарарсиз.
3.17.Вирусли энтомопатоген препаратлар.
£амма энтомопатоген препаратлар ичида вирусли препаратлар ³ужайин ³ашоратга нисбатан °зининг °та спецификлиги билан характерланади. Улар одатда бир турдаги ³ашоратларгагина таъсир к°рсатади. Уларнинг бу я±±ол тор доирадаги таъсирининг °зи бу препаратларнинг инсон, флора ва фауна учун безарарлигини к°рсатади. Вируслар °зларининг но±улай таш±и таъсирларига (температура, намлик) °та чидамли б°либ, улар ³ашоратлардан таш±и ³олатларда ³ам 10-15 йилгача °з таъсирини й°±отмайди.
£ашоратнинг вируслар билан касалланиши уларнинг ов±атланиши ор±али юз беради. £ашорат ичакларига тушган вирусли танача иш±орли рН да парчаланишни бошлайди. Эркинликка чи±±ан варионлар ичак деворлари ор±али ³ужайраларга °тиб, ядроларда вирусли репликацияси руй беради. Б°ш вируслар ³ужайраларни ³ам зарарлай бошлайди ва о±ибатда ³ашоратлар личинкаларининг нобуд б°лишига олиб келади.
Вирусларнинг фар±ланувчи белгилари шуки, улар фа±атгина тирик т°±ималардагина к°пая олади. Бу эса °з навбатида саноат ми±иёсида вирусли энтомопатоген препаратларни ишлаб чи±аришда бир мунча ±ийинчиликлар т°²диради, чунки вирусларни к°пайтириш технологияси жараёнида фа±атгина тирик ³ужайин³ашоратларидан фойдаланиш талаб этилади.
£озирги пайтда 3 хил вирусли энтомопатоген препаратларни ишлаб чи±ариш й°лга ±°йилган: вирин-ЭКС (карам совкасига ±арши), ЭНШ (ток ичак Курти касаллигига ±арши), АББ (америка о± ±оналарига ±арши).
Текшириш учун саволлар.
1.Иммобилизация нима?
2.Адсорбация усулидаги иммобилизация нима?
3.Кимёвий иммобилизиция нима?
4.Физикавий иммобилизация нима?
5.Антибиотик нима?
6.Антибиотик ±айси гуру³га мансуб?

34