proizvodnja enzima mikrobnog podrijetla n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Proizvodnja enzima mikrobnog podrijetla PowerPoint Presentation
Download Presentation
Proizvodnja enzima mikrobnog podrijetla

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 21

Proizvodnja enzima mikrobnog podrijetla - PowerPoint PPT Presentation


  • 398 Views
  • Uploaded on

Proizvodnja enzima mikrobnog podrijetla. Irena Fabijančić 505/ PI Jelena Katanović 515/ PI Goran Strganac 522/PI. Izvori za proizvodnju enzima. 1. Mikroorganizmi (brža i efikasnija proizvodnja, visoka koncentracija enzima, strogo definirani uvjeti) 2 . Biljke (cijele ili ostatci)

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Proizvodnja enzima mikrobnog podrijetla' - diamond


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
proizvodnja enzima mikrobnog podrijetla

Proizvodnja enzima mikrobnog podrijetla

Irena Fabijančić 505/ PI

Jelena Katanović 515/ PI

Goran Strganac 522/PI

izvori za proizvodnju enzima
Izvori za proizvodnju enzima
  • 1. Mikroorganizmi (brža i efikasnija proizvodnja, visoka koncentracija enzima, strogo definirani uvjeti)
  • 2. Biljke (cijele ili ostatci)
  • Slad (amilaze, proteaze)
  • Ananas (bromelin)
  • 3. Životinjski organi i tkiva
  • Teleći želuci (renin)
  • Goveđi ili svinjski pankreas (tripsin, kimotripsin)
  • Goveđi ili svinjski želuci (pepsin)
  • Krijesnica (luciferaza)
podjela enzima prema mjestu djelovanja
Podjela enzima prema mjestu djelovanja
  • 1. Intracelularni-djeluju unutar stanice i čine veliku većinu poznatih enzima
  • 2. Ekstracelularni-djeluju izvan stanice ( izlučuju se u okolinu za pripravu hranjiva za ulazak u stanicu)
tehnolo ki proces proizvodnje enzima
Tehnološki proces proizvodnje enzima
  • 3 stupnja
  • 1. priprema inokuluma
  • 2. kultivacija proizvodnog mo, tj. biosinteza enzima
  • 3. izolacija enzima iz kulture mo (čisti ili tehnički enzimski preparat)
1 priprema inokuluma
1.PRIPREMA INOKULUMA
  • Mikroorganizam mora:
  • Biti visoke produktivnosti
  • Stabilnih fizioloških karakteristika
  • Jednostavnih uvjeta kultivacije
  • Priređena biomasa inokuluma treba biti definirane fiziološke aktivnosti u log fazi rasta te u dovoljnoj koncentaciji
  • Standardna konc. je 5-10% volumena podloge u fermentoru
faktori koji utje u na biosintezu enzima
Faktori koji utječu na biosintezu enzima
  • mo producent
  • sastav hranjive podloge
  • uvjeti kultivacije – aeracija, temperatura, pH, stadij ciklusa rasta
  • regulacijski mehanizmi – indukcija, represija, doziranje gena
  • MO PRODUCENT : visoko produktivni sojevi industrijskih i radnih mo se dobivaju selekcijom, mutacijama, genetičkim inženjeringom te optimiranjem uvjeta kultivacije
mikroorganizam mora biti
MIKROORGANIZAM MORA BITI:
  • visoko produktivan, nepatogen, ne smije prozvoditi toksine, fiziološki i genetički stabilan, zadovoljavajuća brzina rasta
  • Najčešči proizvođači enzima:
    • Bakterije: Bacillus (amilaze, proteaze, lipaze)
    • Plijesni:
    • Aspergillus ( amilaze, proteaze, pektinaze)
    • Penicillium (penicilinski antibiotici)
    • Rhizopus (glukoamilaze)
    • Aktinomiceti: Streptomyces (proteaze)
    • Kvasci: Saccharomyces (invertaze)
2 kultivacija proizvodnog mo
2.KULTIVACIJA PROIZVODNOG MO
  • SASTAV HRANJIVE PODLOGE treba omogućiti dobar rast mo i visok prinos enzima
  • SASTAV PODLOGE ovisi o:
    • mo
    • fiziološkim svojstvima
    • načinu kultivacije
    • enzimu koji proizvodimo
  • HRANJIVA PODLOGA SADRŽI
    • Izvor ugljika
    • Izvor dušika
    • Mineralne elemente i mikroelemente
    • Stimulatore sinteze enzima
uvjeti kultivacije
UVJETI KULTIVACIJE
  • A) Aeracija-proizvodnja ind.važnih mo aeroban proces. Aeracija mora osigurati dovoljnu količinu otopljenog kisika da ne ograničava rast ili biosintezu enzima
  • B) Temperatura-optimalna temp biosinteze enzima s plijesnima je 22-32 °C; bakterije su termofilne 35-55 °C. Termofilni pogodniji jer je lakše odvođenje topline tijekom procesa i rijeđe su kontaminacije
  • C) pH za plijesni 4,5-7,5 a bakterija 6,5-7,5
  • D) Stadij ciklusa rasta – u proizvodnji enzima vrijeme kultiviranja je određeno biosintezomn enzima a ne rastom mo; različiti mo proizvode enzime u različitim fazama rasta kulture
slide11

Prvi stupanj u izolaciji je razbijanje stanica kemijskim (osmotski šok, djelovanje enzima, otapanje, otapanje lipida, djelovanje alkalijama) ili mehaničkim metodama (homogenziacija, drobljenje, uz mljevenje u kugličnom mlinu)

  • Zatim uklanjanje nukleinskih kiselina koje ometaju izolaciju enzima zbog povećane viskoznosti
  • Sam enzim se uklanja:
    • filtracijom, centrifugiranjem, dekantiranjem, koagulacijom i flokulacijom
razlike tehni kih i istih pripravaka kod izolacije
Razlike tehničkih i čistih pripravaka kod izolacije
  • U prehrambenoj se industriji uglavnom koriste “slobodni enzimi” tehničke čistoće i s teško definiranim djelovanjem (okus, miris, izgled, stupanj konverzije u namirnicama) koje utječe na vrijeme i uvjete procesa prerade proizvoda
  • Imobilizirani enzimi (čisti pripravci) se uglavnom koriste u kemijskoj i farmaceutskoj industriji (skraćenje dugih kemijskih reakcija, razdvajanje i pročišćavanje smjese izomera i sl.)
  • Glavna razlika: tehnički se proizvode u velikim količinama i imaju nisku cijenu dok čisti dolaze u malim količinama i imaju znatno višu cijenu
tehnike kultiviranja mikroorganizama
Tehnike Kultiviranja mikroorganizama
  • 1. Površinski ili emerzno (rast na površini tekuće podloge ili rast na površini čvrstih nosača)
  • Prednosti: jednostavna i jeftina oprema,
  • Nedostatci: djelomična aseptičnost, niska brzina otapanja kisika
  • 2. Dubinski ili submerzno (rast u hranjivoj podlozi koja se miješa i/ili aerira)
  • Prednosti:

Homogena distribucija mikrobnih stanica u hranjivoj podlozi

Homogena distribucija mjehurića zraka (aerobni procesi) u hranjivoj podlozi, velika dodirna površina i velika brzina otapanja kisika

Mikroorganizmi brzo rastu i sintetiziraju produkt

Najveći stupanj iskorištenja supstrata i produktivnost

primjer reaktora za povr insku proizvodnju celulaze aeracija zrakom supstrat je u plitkim tavama
Primjer reaktora za površinsku proizvodnju celulaze – aeracija zrakom, supstrat je u plitkim tavama
uporaba enzima u preh industriji
UPORABA ENZIMA U PREH.INDUSTRIJI
  • Enzimi u voćnim sokovima:
    • Problemi u pripravi voćnih sokova : zamućenja uzrokovana pektinima
  • Komercijalni pektolitički enzimi su singergistička smjesa enzima:
    • Poligalaktouronaza hidroolizira bez određenog reda 1,4 alfa D galakturonsku vezu
    • Pektinesteraza oslobađa metanol iz pektil metil estera
    • Pektin lijaza cijepa pektin uz oslobađanje oligosaharida
    • Hemicelulaza cijepa hemicelulaze i pomaže djelovanju pektinaza
    • Enzimi djeluju na pH 4-5 ispod 50 C i dodaju se direktno u voćnu pulpu
jo u industriji
Još u industriji:
  • Upotreba proteaza – renin iz četvrtog želuca teladi-primjena u pripravi sira, omekšavanju mesa, postizanju okusa u namirnicama-hidrolizira peptidnu vezu između fenilalaninskog i metioninskog ostatka
  • U proizvodnji šećera – invertaze i rafinaze, dekstranaze i alfa amilaze
  • U pivarstvu : dekstrini (daju punoću pivu i stabiliziraju pjenu), celulaze, papain (upotrebljava se u postfermentacijskom stupnju da bi se spriječilo pojavljivanje mutnoće ili taloga), glukoamilaza, fungalna alfa amilaza
enzimi u pekarstvu
Enzimi u pekarstvu
  • Najčešće se koristi fungalna α-amilaza ili Taka-amilaza koje proizvodi Aspergilus Oryzae
  • Degradiraju oštećene granule škroba
  • Oslobađaju maltozu koju kvasci koriste kao izvor ugljika
  • Reduciraju viskoznost tijesta
  • Ostali enzimi :ksilanaze (reduciraju probleme vezane uz neujednačenost kvalitete brašna), oksidoreduktaze (utječu na volumen i teksturu proizvoda), lipaze (smanjuju čvrstoću kore), proteaze (povećavaju sposobnost ekspanzije glutenskog matriksa)
uporaba enzima u detergentima
UPORABA ENZIMA U DETERGENTIMA
  • 60% svih detergenata imaju enzime
  • Općenito detergenti s enzimom uklanjaju proteine s odjeće, mrlje od krvi, mlijeka, masti i voća puno efikasnije nego detergenti bez enzima
  • Najčešće se koriste proteaza i amilaza, a djelomično lipaza i celulaza
  • Svi enzimi koji se koriste moraju biti aktivni pri pH između 8 i 10,5 i temperaturi do 60⁰
  • u detergentima za suđe koriste se amilaze, proteaze i lipaze
enzimi za razgradnju kroba
ENZIMI ZA RAZGRADNJU ŠKROBA
  • α-amilaza je endohidrolaza i cijepa α-1,4 vezu bez određenog reda
  • β-amilaza je egzohidrolaza koja cijepa samo α-1,4 vezu i daje kao glavni produkt maltozu
  • Još neki od važnijih enzima za razgradnju škroba su glukoamilaza i pululanaza
enzimi za razgradnju celuloze
ENZIMI ZA RAZGRADNJU CELULOZE
  • Celulaza-enzim koji razgrađuje celulozu na monosaharidne (glukoza) i disaharidne (celobioza) jedinice
  • Uklanjaju celulozna vlakna oštećena pranjem i nošenjem, a pri tome ne oštećuju glavna celulozna vlakna
medicinska primjena enzima
MEDICINSKA PRIMJENA ENZIMA
  • Glavne primjene enzima u medicini su uglavnom povezane s uklanjanjem toksičnih tvari
  • Još u 19. stoljeću upotrebljavali su se pankreasni enzimi za uklanjanje probavnih smetnji
  • Danas se još primjenjuju:
  • Asparaginaza- u liječenju leukemije
  • Lizozim- kao antibiotik
  • Rodonaza- spriječava trovanje cijanidom
  • Ribonukleaza- antivirusno djelovanje
  • Tripsin- protuupalno djelovanje