بخشی از مقاله
چکیده:
عبارت ایموبیلایز کردن - تثبیت کردن - آنزیمها به - - محبوس شدن فیزیکی آنزیمها یا متمرکز کردن آنزیمها در یک ناحیه مشخصی از فضا با حفظ فعالیتهاي کاتالیتیکی آنها - - برمیگردد. در این صورت آنزیمها میتوانند به طور مداوم و مکرر به کار برده شوند. علاوه بر کاربرد در فرایندهاي صنعتی ایموبیلایز کردن آنزیمها اساسی براي ساخت تعدادي از محصولات بیوتکنولوژي است.در ابتدا تنها ایموبیلایز کردن آنزیمها به صورت منفرد به کار برده شد اما در سال 1970 بیشتر سیستمهاي کمپلکس شامل واکنشهاي دو آنزیم با احیاء کوفاکتور و سلولهاي زنده گسترش یافت. اجزاء اصلی یک سیستم آنزیمی ایموبیلایزشده: آنزیم، ماتریکس و شیوههاي گرداوري آنها است. مفهوم پایدارسازي یک هدف بسیار مهم براي آنزیمهاي ایموبیلایز شده است.
مقدمه:
آنزیمها کاتالیزورهاي بیولوژیکی هستند که موجب تغییر شکل گونههاي شیمیایی در سیستمهاي زنده میشوند. این مولکول-ها شامل هزاران اتم در نظام معینی که قادر به کاتالیز بسیاري از واکنشهاي شیمیایی مختلف هستند که در سلولهاي زیستی رخ میدهند. نقششان در فرایندهاي زیستی و در سلامتی و بیماري به طور وسیعی بررسی شده است. آنزیمها اغلب عناصر کلیدي در بسیاري از فعالیتهاي انسانی مخصوصا در فرایندهاي غذا هستند . - 1 - آنزیمها توانایی کاتالیز واکنشها را تحت شرایط خیلی معتدل دارند و با درجه خیلی بالایی اختصاصی عمل میکنند. بدین گونه تشکیل فراوردههاي جانبی را کاهش میدهند.
در ابتداي قرن 20، آنزیمها به عنوان مسئول فرایندهاي تخمیري ارائه شدند و ساختار و ترکیب شیمیایی آنها طی بررسیهایی مشخص شد . - 2 - به هر حال بیشتر آنزیمها نسبتا ناپایدار هستند و هزینه ایزوله کردن آنها بالا است و از لحاظ تکنیکی بازیابی آنزیم فعال وقتی که د رمحلولی به کار برده میشود از ترکیب واکنش بعد از کاربرد بسیار سخت است. بنابراین به کار بردن روشی که به وسبله آن بتوان آنزیمها را دوباره بازیابی کرد و یا در بعضی روشها به طور مکرر مورد استفاده قرار داد باصرفه است. یک روش رایج براي دست یابی به این هدف ایموبیلایز کردن آنزیمها است. عبارت ایموبیلایز کردن آنزیمها به محبوس شدن فیزیکی آنزیمها یا متمرکز کردن آنزیمها در یک ناحیه مشخصی از فضا با حفظ فعالیتهاي کاتالیتیکی آنها برمیگردد
تاریخچه ایموبیلایز کردن آنزیمها:
3 مرحله در گسترش ایموبیلایز کردن کاتالیزورهاي زیستی وجود دارد
مرحله -1 در ابتداي قرن 19، میکروارگانیسمهاي ایموبیلایزشده به طور صنعتی در بنیان عملی به کار برده شدند. و در فرایندهایی مانند عملیات آب فاضلاب و تولید اسید استیک کاربرد داشت
مرحله -2 در سال 1960، ایموبیلایز کردن آنزیمها به صورت انفرادي به کار برده شد. و در تولید ال- آمینواسیدها و ایزومریزاسیون گلوکز کاربرد داشت
مرحله -3 در سال 1985، بیشتر سیستمهاي کمپلکیس و ایموبیلایز کردن چندین آنزیم شامل احیاء کوفاکتور و ایموبیلایز کردن سلول به کار برده شد.
ترکیبات اصلی یک سیستم آنزیمی ایموبیلایز کننده شامل: آنزیم، ماتریکس و روش پیوستگی آنزیم و ماتریکس است.
ویژگیهاي ماتریکس بیشترین اهمیت را در تعیین کردن کارائی سیستم آنزیمی ایموبیلایز شده دارند. ویژگیهاي ماتریکس ایده آل شامل مقاومت فیزیکی در برابر فشار، آب دوست بودن آن، غیرفعال بودن نسبت به آنزیم، سازگاري زیستی، مقاومت نسبت به حملات میکروبی و قابل دیتري بودن در هزینه پایین است
روشهاي ایموبیلایز کردن آنزیمها:
-1 روشهاي برگشت ناپذیر
-2 روشهاي برگشت پذیر
روشهاي ایموبیلایز کردن برگشت ناپذیر
رایجترین شیوه هاي برگشت ناپذیر ایموبیلایز کردن آنزیمها: اتصالات کووالانت، محصور کردن، میکروانکپسوله کردن و اتصالات عرضی
