Производство важнейших ферментов из микробов в промышленном масштабе

Источник: ehowcdn.com

Папайя — полезный и вкусный фрукт. Но кроме этого, он содержит важнейший фермент папаин, который используется во множестве отраслей. Папаин нужен для варки пива и обработки мяса, обработки шерсти в текстильном производстве и даже в медицине — как противовоспалительный препарат. Похожий пример — всем известный хрен. Его энзим, перодоксидаза хрена, требуется в больших количествах для иммунологических и диагностических тестов. Но урожай фруктов и овощей может меняться в зависимости от погоды и других условий. В неблагоприятные годы возникает дефицит энзимов. Для решения этой проблемы исследователи из института Фраунгофера (Штугарт, Германия) разработали проект производства ферментов при помощи микроорганизмов в промышленном масштабе.

В лабораторных условиях энзимы могут производиться в реакционных сосудах, емкость которых не превышает 30 литров. На заводе же объем реакторов начинается от 10 000 литров. При этом не так просто перенести лабораторные варианты процессов в производство. Ученые в лабораториях могут использовать небольшое количество дорогих веществ. Но на крупных фабриках это нежелательно — из экономических соображений. Новый центр химико-биотехнологических процессов в Леуне призван сократить разрыв между лабораторией и промышленным производством. Многофункциональный комплекс был спроектирован и построен в сотрудничестве с компанией Linde Engineering Dresden GmbH.

Как отмечает руководитель группы биотехнологических процессов Катя Патч, сотрудники центра займутся масштабированием процессов, разработанных и оптимизированных в лабораториях. Несмотря на разницу в объеме реакторов, принципы получения ферментов из микроорганизмов остаются одинаковыми. Некоторые штаммы дрожжей или бактерий выращиваются в питательной среде. Затем добавляется индуктор — вещество, стимулирующее выработку нужного энзима. После завершения процесса клетки необходимо извлечь из жидкости — сепаратор может работать с любыми объемами. На последнем этапе ферменты отделяются от остаточных примесей путем кристаллизации и фильтрации, или прогоняются через хроматогрофическую колонку.