Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 11

Enzyme immobilization on carriers as a way of directed modification of biocatalysator properties Immobilizacja enzymów na nośnikach sposobem na ukierunkowaną modyfikację właściwości biokatalizatorów

10.15199/62.2016.11.22

nr katalogowy: 102402
10.15199/62.2016.11.22

A review, with 42 refs., of polymeric enzyme carriers and nanocarriers (diamond, C tubes, graphene, graphene oxide) and practical uses of the immobilized enzymes. Przedstawiono problemy i ograniczenia stosowania immobilizowanych enzymów w procesach katalitycznych. Omówiono proces immobilizacji enzymów jako metodę poprawy ich stabilności w warunkach przemysłowych oraz wybrane techniki immobilizacji i nośniki enzymów. Ze względu na swoje unikatowe właściwości katalityczne i fizykochemiczne enzymy są wykorzystywane jako biokatalizatory w złożonych procesach chemicznych. Białka enzymatyczne najwydajniej katalizują reakcje w warunkach przypominających ich fizjologiczne środowisko. Dlatego istnieje wiele ograniczeń stosowania enzymów na skalę przemysłową. Pożądany cel, którym najczęściej jest uzyskanie konkretnego produktu, jest trudny do osiągnięcia, gdyż większość enzymów w postaci natywnej nie jest przystosowana do funkcjonowania w ekstremalnych warunkach przemysłowych. W ostatnich latach podjęto wiele prób poprawy właściwości cennych przemysłowo enzymów. Jednym z nurtów przewodnich w dziedzinie technologii enzymatycznej stała się immobilizacja enzymów. Sprzyja ona ekonomice procesu, umożliwia wykorzystanie enzymów w procesach ciągłych, ułatwia ich odzyskiwanie, wielokrotne użycie bez znaczącej utraty właściwości biochemicznych oraz, co najważniejsze, poprawia ich stabilność wobec niesprzyjających warunków środowiska (skrajne temperatury, pH, obecność rozpuszczalników organicznych). Duży wybór nośników (naturalne, syntetyczne, mieszane) i różnorodność technik (adsorpcja, inkluzja, mikrokapsułkowanie, wiązanie kowalencyjne, sieciowanie) dają możliwości ukierunkowanej modyfikacji katalitycznych i fizykochemicznych właściwości enzymów. Najczęściej przytaczanymi w literaturze korzyściami modyfikacji właściwości enzymów są wzrost aktywności i powinowactwa do substratu, zwiększona odporność na denaturację termiczną i stabilność w sze[...]

Bibliografia

[1] B.M. Brena, F. Batista-Viera, Meth. Biotech. 2006, 22, 15.
[2] J. Fiedurek, Podstawy wybranych procesów biotechnologicznych, UMCS, Lublin 2014.
[3] A.A. Homaei, R. Sariri, F. Vianello, R. Stevanato, J. Chem. Biol. 2013, 6, 4.
[4] I. Es, J.D.L. Vieira, A.C. Amaral, Appl. Microbiol. Biotechnol. 2015, 99, 2065.
[5] W. Hartmeier, Immobilized biocatalysts. An introduction, Springer Science & Business Media, New York 2012.
[6] J. Bryjdak, Wiad. Chem. 2004, 58, 9.
[7] P. Zucca, E. Sanjust, Molecules 2014, 19, 9.
[8] J. Synowiecki, S. Wołosowska, Biotechnologia 2007, 2, 77.
[9] N. Miletić, A. Nastasović, K. Loos, Bioresource Technol. 2012, 115, 126.
[10] L. O’Sullivan, B. Murphy, P. McLoughlin, P. Duggan, P.G. Lawlor, H. Hughes, G.E. Gardiner, Mar. Drugs 2010, 8, 7.
[11] S. Datta, L.R. Christena, Y.R.S. Rajaram, 3 Biotech 2013, 3, 1.
[12] A. Utrata-Wesołek, B. Trzebicka, A. Dworak, Polimery 2008, 53, 10.
[13] K. Scida, P.W. Stege, G. Haby, G.A. Messina, C.D. García, Anal. Chim. Acta 2011, 691, 6.
[14] E.P. Cipolatti, M.J.A. Silva, M. Klein, V. Feddern, M.M.C. Feltes, J.V. Oliveira, J.L. Ninow, D. de Oliveira, J. Mol. Catal. B-Enzym. 2014, 99, 56.
[15] N.Z. Prlainović, D.I. Bezbradica, J.R. Rogan, P.S. Uskoković, D.Z. Mijin, A.D. Marinković, C. R. Chimie 2016, 19, 362.
[16] C. Bernal, S. Escobar, L. Wilson, A. Illanes, M. Mesa, Carbon 2014, 74, 96.
[17] A. de Poulpiquet, A. Ciaccafava, E. Lojou, Electrochim. Acta 2014, 126, 104.
[18] L. Wei, W. Zhang, H. Lu, P. Yang, Talanta 2010, 80, 3.
[19] T. Miyake, S. Yoshino, T. Yamada, K. Hata, M. Nishizawa, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 13.
[20] K. Szot, J.D. Watkins, S.D. Bull, F. Marken, M. Opallo, Electrochem. Commun. 2010, 12, 6.
[21] B. Liang, L. Fang, G. Yang, Y. Hu, X. Guo, X. Ye, Biosens. Bioelectron. 2013, 43, 131.
[22] W. Zheng, H.Y. Zhao, J.X. Zhang, H.M. Zhou, X.X. Xu, Y.F. Zheng, Y.B. Wang, Y. Cheng, B.Z. Jang, Electrochem. Commun. 2010, 12, 7.
[23] K. Wang, H. Yang, L. Zhu, Z. Ma, S. Xing, Q. Lv, J. Liao, C. Liu, W. Xing, Electrochim. Acta 2009, 54, 20.
[24] C.X. Guo, F.P. Hu, X.W. Lou, C.M. Li, J. Power Sources 2010, 195, 13.
[25] K. Ushizawa, Y. Sato, T. Mitsumori, T. Machinami, T. Ueda, T. Ando, Chem. Phys. Lett. 2002, 351, 1.
[26] C.-Y. Cheng, E. Perevedentseva, J.-S. Tu, P.-H. Chung, C.-L. Cheng, K.-K. Liu, J.-I. Chao, P.-H. Chen, C.-C. Chang, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 16.
[27] S.A. Ansari, R. Satar, S.K. Zaidi, M.I. Naseer, S. Karima, M.H. Alqahtani, M. Rasool, Food Bioprod. Process. 2015, 95, 298.
[28] N.Z. Prlainovic , D.I. Bezbradica, J.R. Rogan, P.S. Uskokovic, D.Z. Mijin, A.D. Marinkovic, C. R. Chimie 2016, 19, 3.
[29] N.R. Mohamad, N.A. Buang, N.A. Mahat, J. Jamalis, F. Huyop, H.Y. Aboul-Enein, R.A. Wahab, J. Ind. Eng. Chem. 2015, 32, 99.
[30] C. Zhang, S. Luo, W. Chen, Talanta 2013, 113, 142.
[31] A.T.E. Vilian, S.-M. Chen, B.-S. Lou, Biosens. Bioelectron. 2014, 61, 639.
[32] S.A. Ansari, R. Satar, S. Chibber, M.J. Khan, J. Mol. Catal. B-Enzym. 2013, 97, 258.
[33] T. Kuila, S. Bose, P. Khanra, A.K. Mishra, Nam H. Kim, J.H. Lee, Biosens. Bioelectron. 2011, 26, 12.
[34] L. Feng, Z. Liu, Nanomedicine 2011, 6, 2.
[35] W. Li, H. Wen, Q. Shi, G. Zheng, Process Biochem. 2016, 51, 2.
[36] J. Zhang, F. Zhang, H. Yang, X. Huang, H. Liu, J. Zhang, S. Guo, Langmuir 2010, 26, 9.
[37] L. Zhou, Y. Jiang, J. Gao, X. Zhao, L. Ma, Q. Zhou, Biochem. Eng. J. 2012, 69, 28.
[38] G. Hernandez‑Cancel, D. Suazo‑Davila, A.J. Ojeda-Cruzado, D. Garcia- Torres, C.R. Cabrera, K. Griebenow, J. Nanobiotechnol. 2015, 13, 70.
[39] F. Zhang, B. Zheng, J. Zhang, X. Huang, H. Liu, S. Guo, J. Zhang, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18.
[40] X.-L. Wei, Z.-Q. Ge, Carbon 2013, 60, 401.
[41] http://www.yourarticlelibrary.com/biology/enzyme/immobilization-ofenzymes- methods-effects-on-enzymes-and-ribozymes/33689/, dostęp 15 czerwca 2016 r.
[42] http://www1.lsbu.ac.uk/water/enztech/immethod.html, dostęp 15 czerwca 2016 r.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2016-11

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma