3582326749

Biokataliza (trzecia fala biotechnologii - biokataliza przemysłowa)

Biokatalizator - natywne lub modyfikowane białko enzymatyczne, lub też indywidualna komórka o określonych preferencjach biotechnologicznych Uzdatnianie biokatalizy:

a.    Poszukiwanie nowych biokataiizatorów o „niezwykłych właściwościach"

b.    Wprowadzenie zmian w molekularnej strukturze biokatalizatora (mutacje punktowe, modyfikacje chemiczne)

c.    Opracowanie odpowiedniej formy biokatalizatora (immobilizacja - związanie biokatalizatora z komponentem, sieciowanie kryształów)

d.    Inżynieria środowiska reakcji (układy dwufazowe, ciecze nadkrytyczne, ciecze jonowe, rozpuszczalniki nadfluranowe.

Katalityczne biasaslssżlsii

1.    Rybozymy - kwasy nukleinowe o właściwościach katalitycznych

2.    Deoksyrybozymy

3.    Abzymy - katalityczne przeciwciała. Przeciwciała, które rozpoznają stan przejściowy Danem reakcji - białkowy katalizator o mechanicznym działaniu podobnym do enzymu.

4.    Mikrozymy - polipeptydy składające się z kilkunastu aminokwasów, wykazują określone właściwości katalityczne. Masa poniżej 10 kDa. Białka w ich strukturze mają między 4,3-8,7 kDa.

5.    Ekstremozymy - enzymy pochodzące od organizmów ekstremofilnych

-    termofile - powyżej 45 stopni C

-    hipertermofile - powyżej 85 stopni C

-    psychrofile - poniżej 0 stopni C

-    acidofile - pH < 2

-    alkalifile - pH > 10

-    barofile - > 1 atm.

-    halofile-c NaCI 4-5 M

-    radiofile - wysoki poziom radiacji

-    metalofile

-    mikroanofile

-    uetektofile

Ich wykorzystanie na podstawie skrobi do produkcji syropu fruktozowego (potrzebne jest ogrzewanie do 60 stopni C, żelatynacja i degradacja enzymatyczna)

6.    Ukierunkowana ewolucja enzymów in vitro (w warunkach naturalnych jest to dobór naturalny)

-    tworzenie biblioteki wariantów genu enzymu

-    ekspresja, screening, selekcja

Co uzyskujemy? Zmianę specyficzności i właściwości, np.: większa stabilność mezofilnej subtylizyny.

7.    Nowe formy biokataiizatorów

-    stałe nośniki

-    biokatalityczne plastiki - materiały polimerowe zawierające enzymy, które są aktywne i stabilne w wodzie i innych rozpuszczalnikach organicznych, (stymotrypsyna + Poli (metylo metakrylan) Sposób wytwarzania: chemiczny - modyfikacja enzymu chlorkiem akroilu - ekstrakcja rozpuszczalnika orgabicznego lub kopolimeryzacja z