Получение ферментных препаратов.

Ферменты — это высокомолекулярные вещества белковой природы, активность которых зависит от состава и последовательности аминокислот. Поэтому промышленное их получение химическим синтезом в больших объемах не всегда возможно и желательно. Как правило, ферменты производят с помощью микроорганизмов или экстрагируют из растительных и животных клеток. Особенно много выпускают протеаз, глюкоамилаз, а-амилаз и глюкозоизомераз. Микроорганизмы синтезируют большой спектр энзимов, а потому все активнее заменяют растительные и животные ферменты: амилазы грибов и бактерий вытеснили аналогичные ферменты солода и ячменя в пивоварении и хлебопечении; протеазы из аспергилловых грибов — животные и растительные протеазы из Bacillus licheniformis, используемые для размягчения мяса, заменили панкреатические протеазы в процессе дубления кожи и производстве моющих средств; реннин из Mucor успешно используется в сыроварении вместо сычужного фермента. В табл. 2.4 представлены наиболее часто встречающиеся продуценты ферментов.

Название фермента	Источник фермента	Химический и биотехнологический процессы. Область использования .
Амилазы	Бактерии, грибы Bacillus spp., Aspergillus orizae Aspergillus niger	Гидролиз крахмала до мальтозы, декстринов и глюкозы. Спиртовая, пивоваренная промышленность, получение патоки и глюкозы
Глюкоизомера-за	Более 80 видов микроорганизмов (Bacillus, Streptomyces)	Изомеризация Д-глюкозы в Д-фруктозу. Кондитерская, ликероводочная, безалкогольная промышленность.
Липазы	Candida lipolytica, Saccharomyces lipolytica, Aspergillus spp	Гидролиз жиров и масел. Пищевая, легкая, медицинская промышленность, коммунальное хозяйство, бытовая химия
Пектиназа	Aspergillus spp., Penicillium spp.	Гидролиз галактуронана, осветление вина и фруктовых соков
Пептидогидро-лазы	Bacillus spp., Aspergillus spp., Penicillium spp., Streptomyces spp.	Лизис белка. Получение аминокислот, производство и получение сыра, мягчение мясных и рыбных изделий, выделка кожи. Пищевая промышленность, медицина, сельское хозяйство
Целлюлазы	Clostridium spp., Alternaria tenuis, Aspergillus orizae	Гидролиз целлюлозы до глюкозы. Производство пищевых и кормовых белковых препаратов, глюкозо-фруктозных сиропов.

Типовые схемы получения ферментов включают:

1. Получение активных продуцентов (музейной культуры) и под-держание их в активном состоянии. Состав и количество ферментов, синтезируемых клетками микроорганизма, определяется его генотипом. Однако ген как структурная единица ДНК под влиянием различных факторов внешней среды, направленного действия мутагенов способен изменяться, что создает возможность совершенствования старых продуцентов и создания новых со способностью к сверхсинтезу целевых ферментов. Многочисленные пересевы (пассажи) приводят к снижению активности, поэтому раз в два года делается рассев моноколоний для выделения наиболее активной.

2. Получение посевного материала (ПМ). Объем посевного материала зависит от физиологических особенностей продуцента и достигается постадийно: ЧК (в пробирках) —> маточная культура (в колбах) -посевная культура (в инокуляторе) —> производственная посевная культура (в аппарате чистой культуры — АЧК). Выращивают посевной материал как глубинным, так и поверхностными способами. В последнем случае объем наращивают аналогично: пробирка -> колба —> кювета.

Вид посевного материала зависит от продуцента: для грибов и актиномицетов это мицелиальная вегетативная масса или споровый инокулят, для бактерий — молодая растущая культура на начальной стадии спорообразования. Нецелесообразно использовать слишком молодые клетки, так как производственный процесс в этом случае затягивается, или старую культуру, так как не полностью утилизируется субстрат.

Выбор условий его получения включает два этапа: качественный отбор необходимых компонентов среды и определение максимального количественного соотношения отобранных компонентов.