Выделение ферментов в промышленных процессах

 

Ферменты выделяют в виде неочищенных сухих препаратов, разбавленных или концентрированных растворов или высокоочищенных (иногда даже перекристаллизованных) твердых веществ. На рис. 11.35 представлена общая схема выделения фермента из поверхностной или погруженной культуры растительных или животных клеток. Для изображенных в верхней части рисунка источников требуется предварительная обработка и прямая экстракция фермента буферным раствором с последующими операциями отделения твердых веществ (если необходим раствор фермента или очищенные препараты). На рис. 11.36 в качестве примера приведена более детальная схема выделения растительного фермента, где показано, что для обеспечения максимальной эффективности первой экстракции необходимы хорошее перемешивание (в змеевлках) и охлаждение (для стабилизации внутриклеточных продуктов). Нерастворимые компоненты отделяют последовательно на двух центрифугах, причем сначала более крупные частицы отделяют на шнековой центрифуге, чтобы более дорогостоящая высокоскоростная камерная центрифуга не забивалась крупными частицами. Затем большую часть растворимых белков осаждают подкислением; при этом подкисленный раствор должен находиться в охлаждаемой секции выдержки (охлаждаемом змеевике) достаточно долго, чтобы сформировался осадок, который можно выделить центрифугированием (вспомните рис. 11.17). Образовавшийся осадок сопутствующих белков отделяют на дисковой центрифуге; повторные подкисление и выдержка в охлаждаемом змеевике приводят к осаждению выделяемого белка, который отделяют в виде влажного осадка на второй дисковой центрифуге. Этот пример показывает, как с помощью двух последовательных идентичных или близких операций (центрифугирование в первом случае и осаждение подкислением — во втором) можно фракционировать сложные смеси.