Липосомы для иммобилизации ферментов впервые были разработаны Дж. Вайсманом и Дж. Сессом в 1970 г.
Для получения липосом из растворов липида (чаще всего лецитина) упаривают органический растворитель. Оставшуюся тонкую пленку липидов диспергируют в водном растворе, содержащем фермент. В процессе диспергирования происходит самосборка
бислойных липидных структур
липосомы, содержащих включенный раствор фермента.
Химические методы иммобилизации ферментов.
Иммобилизация ферментов путем образования новых ковалентных связей между ферментом и носителем -
наиболее массовый способ получения промышленных биокатализаторов.
реакции образования амидной связи
реакции образования карбамидной связи
реакции образования оснований Шиффа и вторичных аминов
реакции азосочетания
реакции тиол-дисульфидного обмена
Принципы химической иммобилизации
В отличие от физических методов этот способ иммобилизации обеспечивает прочную и необратимую связь фермента с носителем и часто сопровождается стабилизацией молекулы энзима.
Структура иммобилизованного фермента включает носитель, вставку и фермент, соединенные между собой ковалентными связями
Вставка (спайсер): бромциан, гидразин, сульфурилхлорид, глутаровый диальдегид и др
Иммобилизация ферментов на носителях, обладающих
гидрокси-группами
амино-группами
карбоксильными группами
Сочетание уникальных каталитических свойств энзимов с преимуществами
иммобилизованных ферментов и клеток как гетерогенных катализаторов позволило создать новые промышленные технологические процессы. Следует отметить, что почти все они относятся к производству пищевых продуктов и лекарственных препаратов.
В настоящее время в мире разработаны следующие крупномасштабные производства с использованием иммобилизованных ферментов и клеток:
1.Получение глюкозофруктозных сиропов.
2.Получение оптически активных L-аминокислот из их рацемических смесей.
3.Синтез L-аспарагиновой кислоты из фумарата аммония.
4.Синтез L-аланина из L-аспарагиновой кислоты.
5.Синтез L-яблочной кислоты из фумаровой кислоты.
6.Получение безлактозного молока.
7.Получение сахаров из молочной сыворотки.
8.Получение 6-аминопенициллановой кислоты.