Biyokatalizörler, gıda endüstrisi gibi çeşitli ekonomik endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Biyostimülasyon, bozulmamış hücreler, sabitlenmiş hücreler, hücresiz ekstraktlar, saflaştırılmış enzimler veya immobilize edilmiş enzimler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Mikrobiyal endüstri, genom dizileme, yönlendirilmiş evrim, protein ekspresyonu, metabolik mühendislik ve yapısal biyoloji gibi modern teknolojilerin kullanımı nedeniyle hızla gelişmiştir.
biyostimülanlar
enzim uygulamaları
Enzimler endüstriyel proseslerde büyük öneme sahiptir. Bu enzimler deterjan, tekstil, kağıt hamuru ve kağıt, deri ve biyoyakıt endüstrilerinde kullanılmaktadır ve en çok satanı biyoyakıttır. Tekstil endüstrisinde, hammadde kullanımını ve atık oluşumunu azaltan enzimler deterjan olarak kullanılır. Pektat liyaz pamuk endüstrisinde, lipaz, ksilaz ve lateks ise kağıt hamuru endüstrisinde zift tabakasını çıkarmak için kullanılır. Selülazlar, tekstil endüstrisinde ve ayrıca selülozik ağaç hammaddelerinin ayrıştırılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Selülozu rastgele hidrolize eden endoglukanazlar, selüloz zincirlerinin her iki ucundan glikoz dimerleri salan selobiyohidrolazlar ve glikoz moleküllerini serbest bırakmak için oligomer zincirlerini hidrolize eden beta-glukosidazlar gibi birkaç selülaz vardır. Selülazın ana mikrobiyal kaynağı olan Trichoderma reesei, şeker moleküllerini serbest bırakarak bitki kütlelerini depolimerize eder.
enzimatik gıda endüstrisi
Belirli bir enzim grubu gıda endüstrisinde önemli bir rol oynar ve bu nedenle büyük gelir getirir. Yem enziminin etki mekanizması, besinin sindirilmesini desteklemek ve böylece yemden yararlanmayı kolaylaştırmak için çalışır. Ayrıca, zararlı olabilecek veya hiçbir değeri olmayan karmaşık bileşenleri analiz ederler. En yaygın ticari yem enzimleri, domuz ve kümes hayvanı endüstrisinde kullanılan fitazlar, proteazlar, galaktosidazlar, glukanazlar, ksilanazlar, amilazlar ve poligalakturonazlardır. Lipaz, gıda endüstrisinde kullanılan farklı bir enzim grubudur. Maksimum lipaz üretimi, enzim konsantrasyonu, pH, sıcaklık ve emülsiyon içeriğinin optimizasyonunu gerektirir. En yaygın rekombinant fungal lipazlar, Rhizomucor miehi, Thermomyces lanuginosus ve Fusarium oxysporum en yaygın şekilde üretilir. Proteazlar, para-K-kazein ve makropeptitler üreten spesifik peptit bağlarını hidrolize ettikleri için peynir üretimi gibi süt endüstrisinde kullanılan önemli bir enzim grubudur.
Rekombinant A. niger var proteaz, awamorinitrosoguanidin mutajenezi ve 2-deoksiglukoz direnci için seçimden sonra 1 g/L kimozin üretebilir. Peynir üretimi için FDA onaylı dört rekombinant proteaz vardır. Bahsedilen enzimlerin tamamı en yaygın olarak gıda endüstrisinde kullanılsa da şekerleme ve reçel üretiminde kullanılan invertaz, süt veya peynir altı suyundan laktozun hidrolizinde kullanılan galaktosidaz (laktaz) gibi bu uygulamada kullanılan başka türleri de vardır. ve bu uygulamada kullanılan galaktosidaz. (örneğin pancar şekerini kristalleştirmek için)
Kimyasalların ve ilaçların enzimatik işlenmesi
Kimya endüstrisi, düşük maliyetli, kullanımı kolay, yüksek kaliteli enzim teknolojisine dayanmaktadır. Enzimatik işleme, yüksek verimlilik, yüksek katalitik aktivite, düşük atık, yan ürün salınımı ve azaltılmış atık su akışı gibi birçok faydası olan daha az enerji gerektirir. Genomik ve proteomik teknolojinin gelişimi, enzim özelliklerini iyileştirir ve bu da kimya endüstrisini geliştirir. L-tirozin, proteazları dönüştürmek için ana bileşiktir ve beta-laktam antibiyotiklerin üretimi, enzim teknolojisine dayalı popüler bir ilaç endüstrisidir. Esterazlar, lipazlar, proteazlar ve ketoredüktazlar kiral alkoller, karboksilik asitler, aminler veya epoksitler yapmak için kullanılır. Bazen rekombinant mikrobiyal enzimler verimi %100’e kadar artırır. Rastgele genetik mutajenez ve ProSAR analizinin kombinasyonu, ketoredüktaz enziminin homolojisini tek bir 3-tetrahidrotiofene doğru %63’ten %99’a çıkarır. Geliştirilmiş enzimatik biyoteknoloji, ilaç üretimi için önemli bir ara madde olarak 2-metilpentanol üretimini destekler.
Ayrıca, geliştirilmiş asiltransferaz, kolesterol düşürücü ajan lovastatinin simvastatine dönüştürülmesine yardımcı olur. Lipaz, bir antifungal ajanın üretimi sırasında asimetrik diollerin stereoselektif asetilasyonunda kullanılır. Enzim biyoteknolojisi, yüksek substrat çözünürlüğü, hidroliz reaksiyonlarının tersine çevrilebilirliği ve yeni enzimatik aktivitelere yol açan değiştirilmiş enzim özgüllüğü gibi çeşitli avantajlara sahiptir.
endüstriyel enzimler
pektinazlar
Actinomycetes pektinazlar, meyve işleme, meyve olgunlaşması, viskozite artışı, gereklilik azaltma, şarap endüstrilerinde neyin kullanılacağına ilişkin ön arıtma, domates posası ekstraksiyonu, çay ve çikolata demleme ve ayrıca yiyecek ve içecek gibi birçok endüstriyel uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. endüstriler. Pektinazlar ayrıca tekstil ve kağıt endüstrisinde bitki liflerinden müsilajı gidermek için kullanılır.Ayrıca pektinaz ve glukozidaz kombinasyonu meyve ve sebzelerin aromasını ve uçucularını arttırır ve antioksidan içeriklerini arttırır. Pektinazlar, Bacillus, Aspergillus, Rhizomes, Trichoderma, Pseudomonas, Penicillium ve Fusarium gibi farklı mikroorganizma türlerinden üretilir.
lipaz
Lipaz, deterjan üretimi gibi çeşitli ticari uygulamalarda kullanılır. En yaygın lipaz üreten mikroorganizmalar Penicillium Candida, Candida rugosa, Candida antarctica, Pseudomonas, Pseudomonas mandocina, Burkholderia cebasia, Geotrichum candium DBM 4013, Pseudomonas cepacia ve Bacillus sterothermophilus’tur. Ayrıca burkholderia cepacia, Candida lipolytica, basil pıhtılaştırıcılar, basil pıhtılaştırıcılar BTS-3, pseudomonas aeruginosa pseA, clostridium thermocellum 27405, civanperçemi lipolytica ve civanperçemi lipolytica CL180 bulundu.
laktoz
Laktaz veya galaktosidaz, glikoz ve galaktoz üreten terminal kalıntılarda laktozun hidrolizini katalize eden hidrolitik enzimlerdir. Bakteriyel bir laktaz kaynağı mayadır. Bunlara kluyveromyces lactis, K. fragilis ve Candida pseudotropicalis dahildir. Escherichia coli, lactobacillus bulgaricus, streptococcus lactis ve Bacillus sp. gibi bakteriler de vardır. Mantar türleri, örneğin Aspergillus foetidus, A. niger, A. oryzae ve A. phoenecia. Beta-galaktosidaz, süt endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır ve ayrıca süt şekeri, yoğunlaştırılmış süt, dondurulmuş yoğunlaştırılmış süt, yoğurt ve dondurma karışımları gibi süt ürünlerinin kristalleştirilmesinde kullanılmaktadır.
selülaz
Selülazlar, selüloz ve dolayısıyla glikoz üretmek için selüloz materyallerini hidrolize eden enzimlerdir. Selülaz ve pektinazların kombinasyonu, meyve suyu ve şarap endüstrisindeki uygulamalarda iyi sonuçlar verir ve selülaz üreten çeşitli mikroorganizmalar vardır. Bunlar trichoderma, penicillium, aspergillus, fusarium, phoma, acidothermus, bacillus, pseudomonas, staphylococcus, streptomyces, xanthomonas, acetovibrio, clostridium, pseudonocardium ve thermoanaerobacter’dir.
amilaz
Amilaz tekstil, bira, şarap, fırıncılık, bebek maması ve hayvan yemi endüstrilerinde kullanılır. Aspergillus ve rhizopusen yaygın amilaz üreticileridir. Amilaz, gıda endüstrisinde nişastayı dekstrin’e dönüştürmek için kullanılır ve bu daha sonra alkolsüz içecekler, bira, jöleler ve dondurmada kullanılan maltoza dönüştürülür. Maltoz, alkolsüz içecekler ve fırıncılık endüstrilerinde kullanılan glikoza dönüştürülebilir. Amilazlar, ekmek pişirmede en yaygın olarak kullanılan enzimlerdir ve ilaç endüstrisinde de önemli bir rol oynamaktadır.
proteaz
Proteazlar fırıncılık, yem ve biracılık endüstrilerinde kullanılırken, proteinlerdeki peptit bağlarının parçalanmasını katalize ederler. Ayrılacak ilgili peptit bağının konumuna göre ekzopeptidazlar ve endopeptidazlar olarak sınıflandırılırlar. Son zamanlarda proteazlar, elde edilmesi ve geri kazanılması kolay olduğundan, piyasadaki endüstriyel enzimlerin %60’ını oluşturmaktadır. Daha az risk ile yüksek pıhtılaşma aktivitesine sahiptir. Proteazlar çoğunlukla çözünür proteinler, kimya ve ilaç endüstrilerinde kullanılmaktadır. Proteazlar Bacillus, Caldophil termojenik, Mucosal desulfurococcus, Streptomyces ve Escherichia coli tarafından üretilir.
glikoz oksidaz
Glikoz, D-glukonolakton oluşturmak için D-glukoz oksidazı okside edebilir. Enzim, zehirlenmeyi önlemek için gıda endüstrisinde zararlı oksijeni uzaklaştırmak için kullanılır.
glikoz izomeraz
Glikoz izomeraz, D-glukoz ve D-ksilozun tersinir izomerazını sırasıyla D-fruktoz ve D-ksilüloza katalize eder. Glikoz izomeraz, yüksek fruktozlu mısır şurubu üretimi gibi gıda endüstrisinde önemli bir rol oynar. Kopyalanan gen xylAThermus themophilus’un, Saccharomyces cerevisiaemaya’da PGK1 promotörünün kontrolü altında ifade edildiği bulundu.
ters enzimler
İnvertaz, Saccharomyces cerevisia ve diğer mikroorganizmalar tarafından üretilir. Enzim sükrozun fruktoz ve glikoza hidrolizini katalize eder ve muz suyuna invertaz eklenmesi tatlılığını ve viskozitesini artırır.
kaynak:
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-52287-6_28
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202006648
https://www.researchgate.net/publication/318862693_Industrial_Enzymes_and_Biocatalysis
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]
İlk Yorumu Siz Yapın