MAVZU: Fermentlarni immobillash, uni usullari va foydalanish yo'nalishlarini o'rganish Reja: I. Kirish 1. Fermentlar haqida tushuncha II. Asosiy qism 1. Ferment va hujayra immobilizatsiyasi 2. Immobilizatsiya qilish usullari 3. Adsorbsion immobillizatsiya qilish usullari 4. Gel ichiga kiritish yo’li bilan immobilizatsiya qilish III. Xulosa IV. Foydalanilgan adabiyotlar Fermentlar ( enzimlar ) - xilma - xil biokimyoviy va kimyoviy reaksiyalarni amalga oshiruvchi oqsil tabiatiga ega bo ’ lgan biokatalizatorlardir . Fermentlardan biologik katalizator sifatida odamlar, turli xil sohadagi amaliy faoliyatlarida keng foydalanib kelishmoqda. Fermentlar manbai

hayvon to’qimalari, o’simliklar hujayralari va mikroorganizmlar bo’lishi mumkin. hozirgi zamonda ikki mingdan ortiq fermentlar borligi aniqlangan, ulardan bir necha yuztasi alohida modda sifatida toza holda ajratib olingan. Mikroorganizmlar fermentlar ishlab chiqaruvchi manba sifatida alohida qiziqish uyg‘otadi, chunki ular arzon muhitda tez o’sadilar. Ishlatiladigan ozuqa tarkibiga qarab, kerakli fermentni, xoxlagancha tayyorlash imkoniyatini beradilar. Buning ustiga ko’pgina mikroorganizmlar fermentlarni o’z hujayra qobiqlaridan tashqariga chiqaradilar, bu esa mikroorganizmlardan yanada faolroq foydalanish imkoniyatini yaratadi. Metabolizmning katta intensivligidan tashqari mikroorganizmlar biomassasini o’sish tezligi juda kattadir. Bu qisqa vaqt orliqida ayrim vaqtlari 24-72 soat ichida ferment ajratish uchun juda katta miqdorda ham-ashyo olish mumkin, uni hayvon va o’simlik xom ashyolari bilan solishtirib bo’lmaydi. Ko’plab mikroorganizmlarning muhim xususiyatlaridan yana biri ular ozuqa sifatida har xil chiqindilardan foydalanib o’sish qobiliyatiga egadirlar (sellyuloza, neft uglevodorodlari, metan, metanol va boshqalar). Mikroorganizmlar foydalana oladigan ayrim xom-ashyolar odam va hayvonlar uchun zaharlidir. Shunday ekan mikroorganizmlar fermentlar sintez qilish bilan bir qatorda, atrof-muhit muhofazasi uchun ham xizmat qiladilar. Ayrim fermentlarning sintezlanish miqdori mikroorganizmlar hujayrasida juda yuqori bo’lishi mumkin. Masalan: ribulezobisfosfatkarboksilazaning miqdori ayrim vaqtlarda fototrof bakteriyalar sintez qiladigan suvda eriydigan oqsilning 40-60% ni tashkil etadi. Yuqorida ta’kidlanganidek ko’p mikroorganizmlar katta miqdorda kultural muhitga chiqadigan fermentlar hosil qiladilar. Bu fermentlar asosan oqsil, kraxmal, sellyuloza, yog‘larni va boshqa suvda erimaydigan moddalarni parchalaydigan gidrolazalarga ta’luqlidir. Bir qancha fermentlar faqat mikroorganizmlardagina uchraydi. Molekula holidagi azotdan ammiak hosil qilishda ishtirok etadigan nitrogenaza fermenti azotni o’zlashtirish qobiliyatiga ega bo’lgan bakteriyalardagina uchrashi aniqlangan. Ayrim bakteriyalarning harakterli xususiyatlaridan yana biri

ularning anorganik substratlarni: ammiakni, nitritlarni, sulfid va oltingugurtni boshqa birikmalarini, va shunga o’xshash ikki valentli temirni oksidlash qobiliyatidir. Bunday jarayonlarni amalga oshishi mikroorganizmlarda alohida fermentlarning mavjudligi bilan bog‘liqdir. Bir qancha bakteriyalar va suv o’tlari molekula holidagi vodorod hosil qilishi hamda oksidlanish-qaytarilish reaksiyalarini olib boruvchi degidrogenaza fermentlari saqlashi aniqlangan. Ko’pchilik bakteriyalar ularga metan, metanol, metillangan aminlarni, uglerod oksidini va boshqa bir xil uglerodli birikmalardan substrat sifatida foydalanib, o’sish va rivojlanishga yordam beradigan fermentlarni sintezlash qobiliyatiga ega. Atrof muhitni, uni ifloslantiruvchi bir qancha moddalardan tozalash mikroorganizmlar ishlab chiqaradigan fermentlar hisobiga amalga oshiriladi, ular plastmassa, pestitsidlarni va boshqa zaharli murakkab birikmalarni oddiy tarkibiy qismga parchalab yuboradilar. Fermentlar klassifikatsiyasi. qabul qilingan klassifikatsiya tizimiga binoan hamma fermentlar olti sinfga bo’linadi: 1. Oksidoreduktazalar; 2. Transferazalar; 3. Gidrolazalar; 4. Liazalar; 5. Izomerazalar; 6. Ligazalar (sintetazalar). Keng miqdorda qo’llaniladigan mikroorganizmlar fermenti - gidrolazalar sinfiga kiruvchilardir (glikozidazalar, peptidazalar va boshqalar). Bular glikozid, peptid, efir va ayrim boshqa bog‘larga suv ishtirokida ta’sir qiladi. Gidrolazalar ko’pincha hujayra tashqarisidagi (ekzogen) fermentlardir. hujayradan chiqib, ular kultural muhitda to’planadi. Bu fermentlarni olish hujayra ichidagi (endogen) fermentlarni ajratishga nisbatan qulay va arzondir. Glikozidazalar . Glikozidazalar -glikozid bog‘larini gidroliz qiluvchi fermentlardir. Bular ko’p vaqtlardan beri o’rganiladi va ishlatiladi. Bu guruhga kraxmalni gidroliz qiluvchi amilolitik fermentlar, amilazalar va

glikoamilazalar kiradi. Ko’p mikroorganizmlar amilaza hosil qiladi, amilaza sintezi esa kam kuzatiladi. Amaliy maqsadlarda qo’llaniladigan amilazani ajratuvchi Bacillus licheniformis, Bac.amyloliquefaciens, Aspergillus oryzae va boshqa mikroorganizmlardir. amilaza Bac. licheniformis dan olinadigan juda yuqori haroratga chidamli va kraxmalni 100°C atrofidagi haroratda gidroliz qilish qobiliyatiga egadir. Mikroorganizmlarning ekstremal sharoitda taraqqiy qilish qobiliyatini, ya’ni past va yuqori haroratda, molekulyar kislorod mavjud bo’lmaganda, ishqorli va kislotali muhitda, to’zni yuqori konsentratsiyasida o’sishi ko’pincha ularning fermentlari harakteri bilan aniqlanadi. Shunday qilib, xulosa qilib shuni aytish mumkinki, mikroorganizmlarda juda yuqori faol fermentativ reaksiya olib borish qobiliyati mavjud, mikroorganizmlar, boshqa yo’llar bilan amalga oshirib bo’lmaydigan juda ko’p jarayonlarni o’zlarining maxsus fermentlari tufayli amalga oshirish imkoniyatiga egalar. Makro- va mikroorganizmlarda bir xil funksiyali fermentlar, o’zlarining xossa va xususiyatlari jihatidan har xil bo’lishi mumkin va mikroorganizmlarda o’zini faolligini yuzaga chiqarishi uchun alohida sharoitga muhtoj bo’ladi. SHuning uchun turli xil mikroorganizmlar fermentlarini o’rganish juda muhim vazifadir. Glyukoamilaza - (1,4-(-D- glyukan-glyukanogidrolaza) asosan zamburug‘larda keng o’rganilgan. Asp.niger zamburug‘ida u molekulyar massasi 100 000 dalton atrofida bo’lgan ikkita glikoproteinlardan iborat. Demak, bu fermentni xususiyatlari bir-biridan farq qiladigan ikkita formasi (shakli) mavjud. Dekstranaza - 1,6-(-D-glyukan-glyukanogidrolaza) dekistrindagi 1,6- glikozid bog‘iga ta’sir qilad Laktoza yoki (-galoktozidaza ((-D-galoktozid-galoktogidrolazalar) laktozani glyukoza va galaktozaga aylantiradi. Bu ferment E.Coli, Asp.niger, Sacch.cerevisiae, Curvularia inaqualis, Alternaria tenuis va ayrim boshqa mikroorganizmlarda sintez bo’ladi. Invertaza - ((-D-fruktofuranozid-fruktogidrolaza) saharozani glyukozaga va fruktozaga parchalaydi. Uni Aspergillus turkumi vakillari

(Asp.awamori, Asp.batatae, Asp.niger), achitqi zamburg‘i, Bacillus subtilis va Bac.diastaticus larning alohida shtammlari hosil qiladi. Sellyulolitik fermentlar (sellyulazalar) - faol oqsillarning murakkab kompleksidir, sellyuloza molekulasining har xil bog‘lariga ta’sir qiladi, S komponent (ekzonukleaza) tabiiy holdagi sellyulozaga (paxta, filtr qog‘ozi) ta’sir qiladi. Sx -komponenti (endonukleaza) eriydigan shaklga o’tkazilgan kletchatkani (karbosimetilsellyulozani) gidrolizlaydi. Sellyuloza bilan bir qatorda mikroorganizmlar sellobiaza ((-glyukozidaza) hosil qiladi, bu ferment sellyulozani va gemitsellyulozani parchalaydi. Sellyulozani gidrolizining oxirgi bosqichi, glyukoza hosil bo’lishi bilan tugallanadi. Sanoatda ishlab chiqariladigan sellyulotik ferment preparatlari odatda S1 va Sx va shunga o’xshash sellobiaza va gemitsellyulaza fermentlari bo’lib, bu preparatlarning rn ko’rsatkichi 3,0 dan 8,0 gacha. Mana shu rn lar oralig‘ida ular turg‘undirlar. Sellyulazani hosil qiluvchilar ko’pincha mitselliali zamburug‘lardir, shulardan Penicillium notatum, P.vuriabili, P.iriense, Trichoderma roseum, Verticillium alboatrum va boshqalardir. Pektinazalar - pektinni parchalovchi fermentlar sintez qiladi. Pektolitik fermentlar kompleks hosil qiladi, uni alohida komponentlari pektin molekulasini har xil joylaridan parchalaydi. Pektinazalar (poligalakturonazalar) mikroorganizm-larda keng tarqalgan bo’lib o’simliklarda kam uchraydi. Proteinazalar . Proteinazalar yoki proteazalar - (peptid-peptid- gidrolazalar) oqsil molekulasidagi peptid bog‘larini uzish reaksiyasini kataliz qiladi, natijada erkin aminokislotalar di- va polipeptidlar hosil qiladi. Bunday fermentlar juda ko’p. Ulardan ayrimlari kristall holatda olingan. Mikroorganizmlar proteinazasi o’zlarining xossalari bilan tubdan farq qilishi mumkin. Ular neytral bo’lishi mumkin (Bacillus subtillis, Asp.terricola), kislotali (Asp.foetidus) va ishqorli, ya’ni rn ning har xil darajasida faoldirlar. Ayrim mikroorganizmlar bir qancha proteinazalar sintezlash qobiliyatiga egadirlar. Masalan: Actinomyces fradiae 6 ta proteinaza sintezlaydi.