48,592 matches
-
Acest fapt plasează gelurile hidrofile într-o poziție foarte favorabilă printre suporturile destinate imobilizării enzimelor. Printre cele sintetice hidrofile, poli(acrilamida) reticulată ocupă cea mai importantă poziție. Polizaharidele și unii dintre derivații lor domină domeniul de suporturi macromoleculare naturale pentru imobilizarea enzimelor. Stabilizarea enzimelor prin procesul de imobilizare a deschis drumul spre elaborarea de biotehnologii de mare eficiență economică. Una din cele mai promițătoare căi de stabilizare a enzimelor este imobilizarea pe suporturi sintetice de tipul schimbătorilor de ioni. Avantajele tehnologice
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
poziție foarte favorabilă printre suporturile destinate imobilizării enzimelor. Printre cele sintetice hidrofile, poli(acrilamida) reticulată ocupă cea mai importantă poziție. Polizaharidele și unii dintre derivații lor domină domeniul de suporturi macromoleculare naturale pentru imobilizarea enzimelor. Stabilizarea enzimelor prin procesul de imobilizare a deschis drumul spre elaborarea de biotehnologii de mare eficiență economică. Una din cele mai promițătoare căi de stabilizare a enzimelor este imobilizarea pe suporturi sintetice de tipul schimbătorilor de ioni. Avantajele tehnologice ale suporturilor sintetice de tipul schimbătorilor de
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
dintre derivații lor domină domeniul de suporturi macromoleculare naturale pentru imobilizarea enzimelor. Stabilizarea enzimelor prin procesul de imobilizare a deschis drumul spre elaborarea de biotehnologii de mare eficiență economică. Una din cele mai promițătoare căi de stabilizare a enzimelor este imobilizarea pe suporturi sintetice de tipul schimbătorilor de ioni. Avantajele tehnologice ale suporturilor sintetice de tipul schimbătorilor de ioni deschid noi posibilități aplicării lor eficiente în procesul de stabilizare a biocatalizatorilor [7-14]. Pentru ca un schimbător de ioni să fie bun pentru
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
să aibă o structură tridimensională hidrofilă flexibilă; să aibă grupări funcționale capabile să realizeze legături ionice sau de altă natură cu enzima ce urmează a fi imobilizată; să aibă o structură expandată care să permită difuzia enzimei la centrul de imobilizare al schimbătorului de ioni și difuzia substratului supus reacției biochimice în conjugatul schimbător de ion-enzimă. Reușita procesului de imobilizare a enzimelor pe schimbătorul de ioni depinde, in principal de următoarele caracteristici ale suportului [15]: porozitatea (permanentă sau de umflare); existența
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
natură cu enzima ce urmează a fi imobilizată; să aibă o structură expandată care să permită difuzia enzimei la centrul de imobilizare al schimbătorului de ioni și difuzia substratului supus reacției biochimice în conjugatul schimbător de ion-enzimă. Reușita procesului de imobilizare a enzimelor pe schimbătorul de ioni depinde, in principal de următoarele caracteristici ale suportului [15]: porozitatea (permanentă sau de umflare); existența grupărilor ionice sau ionogene capabile de interacțiuni electrostatice cu moleculele enzimelor; numărul de atomi interpuși între catena macromoleculară a
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
de suport se realizează prin cele trei metode (adsorbție fizică, legare ionică și legare covalentă) unde intervin legături și interacțiuni diferite: legături covalente; legături ionice ( interacțiuni ionice); legături de hidrogen; interacțiuni hidrofobe; interacțiuni Van der Waals. Obișnuit în procesul de imobilizare concură mai multe tipuri de legături și interacțiuni ceea ce face ca acest proces să fie mai eficient. Imobilizarea pe aceste suporturi datează de multă vreme, fiind foarte mult studiată. Când enzima este imobilizată în acest fel, trebuie avut grijă în
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
și interacțiuni diferite: legături covalente; legături ionice ( interacțiuni ionice); legături de hidrogen; interacțiuni hidrofobe; interacțiuni Van der Waals. Obișnuit în procesul de imobilizare concură mai multe tipuri de legături și interacțiuni ceea ce face ca acest proces să fie mai eficient. Imobilizarea pe aceste suporturi datează de multă vreme, fiind foarte mult studiată. Când enzima este imobilizată în acest fel, trebuie avut grijă în selectarea suportului, precum și în tehnica de legare. Cantitatea de enzimă reținută de suport precum și activitatea după imobilizare depinde
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
eficient. Imobilizarea pe aceste suporturi datează de multă vreme, fiind foarte mult studiată. Când enzima este imobilizată în acest fel, trebuie avut grijă în selectarea suportului, precum și în tehnica de legare. Cantitatea de enzimă reținută de suport precum și activitatea după imobilizare depinde foarte mult de natura suportului Căi de activare a suporturilor Pentru introducerea grupelor funcționale capabile să lege enzimele sunt folosite mai multe căi: a). Aminoliza cu polialchilenpoliamine a copolimerilor reticulați. Una dintre căile cele mai simple de imobilizare covalentă
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
după imobilizare depinde foarte mult de natura suportului Căi de activare a suporturilor Pentru introducerea grupelor funcționale capabile să lege enzimele sunt folosite mai multe căi: a). Aminoliza cu polialchilenpoliamine a copolimerilor reticulați. Una dintre căile cele mai simple de imobilizare covalentă a enzimelor este prin intermediul reacției de condensare cu glutaraldehidă, reacție ce se poate realiza prin două variante: activarea cu glutaraldehidă a unor schimbători ce conțin grupări aminice primare sau secundare, urmată de reacția suportului activat cu enzima; adsorbția fizică
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
grupări formil foarte reactive, capabile de condensare cu grupările aminice din structura proteică a enzimei. De asemenea, poate avea loc reacția de condensare intramoleculară (2 a) sau intermoleculară (2 b). Aceste reacții joacă un rol foarte important în procesul de imobilizare a enzimelor pe suporturi acrilice din următoarele motive: consumă grupele aminice primare rămase nereacționate în procesul de imobilizare ionică a enzimei, înlăturând tendința de adsorbție specifică a preparatului enzimatic; crearea unor punți de reticulare suplimentară față de reticularea inițială ceea ce îmbunătățește
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
avea loc reacția de condensare intramoleculară (2 a) sau intermoleculară (2 b). Aceste reacții joacă un rol foarte important în procesul de imobilizare a enzimelor pe suporturi acrilice din următoarele motive: consumă grupele aminice primare rămase nereacționate în procesul de imobilizare ionică a enzimei, înlăturând tendința de adsorbție specifică a preparatului enzimatic; crearea unor punți de reticulare suplimentară față de reticularea inițială ceea ce îmbunătățește 182 caracteristicile fizico-mecanice ale preparatului enzimatic [18]. b). activarea suporturilor prin reacția de condensare a grupărilor carboxilice cu
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
carboxilice sau aminice urmată de reacția de diazotare. d). reacția acidului monocloracetic (sarea de sodiu) asupra unui scimbator de anioni slab bazic. e). reacția copolimerilor acrilici reticulați cu cu hidroxilamină (clorhidrat). În continuare sunt prezentate succint cele trei metode de imobilizare a enzimelor prin legare pe suport. După cum se vede din Figura 2, metodele de legare a enzimei pe suport insolubil se înpart în trei categorii, după natura legăturilor formate: metoda legării enzimei prin adsorbție fizică; metoda legării ionice; metoda legării
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
prin legare pe suport. După cum se vede din Figura 2, metodele de legare a enzimei pe suport insolubil se înpart în trei categorii, după natura legăturilor formate: metoda legării enzimei prin adsorbție fizică; metoda legării ionice; metoda legării covalente. Metoda imobilizării prin adsorbție Metoda adsorbției fizice de imobilizare a enzimelor se bazează pe adsorbția enzimei native pe suportul insolubil în apă. Această metodă poate cauza, sau nu, mici schimbări conformaționale ale enzimei native. Dacă suportul este potrivit pentru enzima ce urmează
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
din Figura 2, metodele de legare a enzimei pe suport insolubil se înpart în trei categorii, după natura legăturilor formate: metoda legării enzimei prin adsorbție fizică; metoda legării ionice; metoda legării covalente. Metoda imobilizării prin adsorbție Metoda adsorbției fizice de imobilizare a enzimelor se bazează pe adsorbția enzimei native pe suportul insolubil în apă. Această metodă poate cauza, sau nu, mici schimbări conformaționale ale enzimei native. Dacă suportul este potrivit pentru enzima ce urmează a fi imobilizată, metoda poate fi simplă
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
schimbători de anioni, schimbători de cationi, etc. Adsorbția unor enzime pe un suport insolubil în apă este dependentă de următorii factori: pH-ul mediului, natura chimică a suportului, cantitatea în proteină și activitatea enzimei inițiale, temperatura la care are loc imobilizarea. Toți acești factori au fost studiați de cercetători ca: Zittle [19], James și Augenstein [20], Mc Loren și colaboratorii săi [21,22], Anderson [23], etc. Mecanismul procesului de adsorbție este foarte complicat, adsorbția enzimei pe suporturi insolubile putând fi atribuită
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
Mecanismul procesului de adsorbție este foarte complicat, adsorbția enzimei pe suporturi insolubile putând fi atribuită schimbului ionic sau legăturilor fizico-chimice create prin interacțiunile hidrofobe, atracțiilor de tip Van der Waals. Aceste interacțiuni depind de natura chimică a suportului folosit pentru imobilizare [24] . Activitatea enzimei imobilizate prin adsorbție fizică poate varia de la ”zero” la valori destul de ridicate. În unele cazuri favorabile, activitatea imobilizatului poate atinge activitatea relativă a enzimei solubile. Au fost imobilizate prin această metodă enzime ca: aminoacilaza [25], adsorbită pe
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
activitatea relativă a enzimei solubile. Au fost imobilizate prin această metodă enzime ca: aminoacilaza [25], adsorbită pe un suport de acrilamidămetilenbisacrilamidă (Akrilex-P), α-amilaza adsorbită pe gel de metilmetacrilat fin divizat [26], obținându-se un preparat cu o activitate enzimatică bună. Imobilizarea glutamatului de dehidrogenază, a tripsinei și glucoamilazei au fost realizate pe suporturi de palmitat de sepharoză [27]; lactat dehidrogenaza, alcool dehidrogenaza [28] au fost imobilizate prin adsorbție fizică pe suporturi de poli(clortrifloretilenă) . De asemenea, prin adsorbție fizică a fost
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
adsorbției fizice; scoaterea enzimei din suport este posibilă numai la tării ionice mai mari sau la variații de pH. Această metodă are o serie de avantaje mărind șansele de reușită a acestor preparate: conservă aproape total activitatea enzimei; procesul de imobilizare este ușor de realizat; procesul, fiind reversibil, permite recuperarea ușoară a preparatului, care după activare se poate reutiliza. Procesul de legare ionică a enzimelor pe suporturi solide este controlat de difuzie. Pentru imobilizarea ionică pot fi utilizați polimeri liniari. Astfel
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
conservă aproape total activitatea enzimei; procesul de imobilizare este ușor de realizat; procesul, fiind reversibil, permite recuperarea ușoară a preparatului, care după activare se poate reutiliza. Procesul de legare ionică a enzimelor pe suporturi solide este controlat de difuzie. Pentru imobilizarea ionică pot fi utilizați polimeri liniari. Astfel, ureaza [30] a fost imobilizată pe poli(clorură de vinil) sau poli(acrilonitril) funcționalizați cu grupări de dimetilamină. Coenzimele ca NAD, FAD, ATP au fost imobizate [31] într-o emulsie de copolimeri acrilici
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
pe poliamide cuaternizate sau poli(hidroximetil metacrilat) sub formă de membrane [33ț. Proteaza provenită din Bacillus mesentericus a fost imobilizată [34] pe polietilenă grefată cu acid acrilic. Suporturile sub formă de fibre s-au dovedit a fi deosebit de eficiente în imobilizarea enzimelor, datorită suprafeței mari de contact pe care o oferă. În acest caz procesul nu este controlat de difuzie, iar viteza de imobilizare nu depinde de mărimea fibrelor. Poli(alcoolul vinilic) funcționalizat sub formă de fibre a fost utilizat la
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
grefată cu acid acrilic. Suporturile sub formă de fibre s-au dovedit a fi deosebit de eficiente în imobilizarea enzimelor, datorită suprafeței mari de contact pe care o oferă. În acest caz procesul nu este controlat de difuzie, iar viteza de imobilizare nu depinde de mărimea fibrelor. Poli(alcoolul vinilic) funcționalizat sub formă de fibre a fost utilizat la imobilizarea invertazei [35], peroxidazei [36] și altor enzime [37-39]. Fibrele ultrafine din poli(acrilonitril) funcționalizat [40,41] au fost, de asemenea, eficiente la
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
enzimelor, datorită suprafeței mari de contact pe care o oferă. În acest caz procesul nu este controlat de difuzie, iar viteza de imobilizare nu depinde de mărimea fibrelor. Poli(alcoolul vinilic) funcționalizat sub formă de fibre a fost utilizat la imobilizarea invertazei [35], peroxidazei [36] și altor enzime [37-39]. Fibrele ultrafine din poli(acrilonitril) funcționalizat [40,41] au fost, de asemenea, eficiente la imobilizarea ionică a enzimelor. Invertaza (β-D-fructofuranozid-fructohidrolaza) este o enzimă ce catalizează reacția de hidroliză a zaharozei în glucoză
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
nu depinde de mărimea fibrelor. Poli(alcoolul vinilic) funcționalizat sub formă de fibre a fost utilizat la imobilizarea invertazei [35], peroxidazei [36] și altor enzime [37-39]. Fibrele ultrafine din poli(acrilonitril) funcționalizat [40,41] au fost, de asemenea, eficiente la imobilizarea ionică a enzimelor. Invertaza (β-D-fructofuranozid-fructohidrolaza) este o enzimă ce catalizează reacția de hidroliză a zaharozei în glucoză și fructoză. Dat fiind că fructoza are o putere de indulcire mai mare ca zahărul, invertaza este utilizată în mod curent în procesul
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
mare ca zahărul, invertaza este utilizată în mod curent în procesul de obținere a zahărului invertit folosit la prepararea băuturilor răcoritoare, bomboanelor, ciocolatelor, dulciurilor în general. Invertaza a fost imobilizata pe schimbători de ioni acrilici prin legare ionică. Randamentul de imobilizare (β) este de 90% iar gradul de transformare a zahărului în zahăr invertit (α) este de 93% [42] Schimbătorul de ioni Amberlite IRA-94 a fost utilizat pentru imobilizarea invertazei [43ț. Suporturile solide formate din copolimeri reticulați au avantajul de a
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]
-
fost imobilizata pe schimbători de ioni acrilici prin legare ionică. Randamentul de imobilizare (β) este de 90% iar gradul de transformare a zahărului în zahăr invertit (α) este de 93% [42] Schimbătorul de ioni Amberlite IRA-94 a fost utilizat pentru imobilizarea invertazei [43ț. Suporturile solide formate din copolimeri reticulați au avantajul de a fi ușor manipulate. Astfel, schimbătorii de cationi carboxilici (Ostin KM sau Amberlite CG 50) tratați cu trietanol amină și cloracetat de etil au legat glucoamilaza [44ț ducând la
Imobilizarea enzimelor pe schimbatori de ioni acrilici. In: (Co)polimeri reticulaţi obţinuti prin polimerizare în suspensie by Ion Bunia () [Corola-publishinghouse/Science/743_a_1455]