4.1. Источники получения ферментов

Ферменты присущи всем живым объектам и находятся практи­чески во всех растениях, животных и микроорганизмах. Однако биосинтез ферментов связан с обеспечением метаболизма клеток и строго определяется жизненной потребностью организма, по­этому большинство объектов не может служить источником полу­чения ферментных препаратов. Для этого пригодны только не­которые растительные организмы или отдельные органы и ткани растений и животных, способные накапливать значительное ко­личество ферментов.

Растительное сырье. Источником ферментов может быть пророщенное зерно различных злаков (солод). Солод может исполь­зоваться непосредственно как технический ферментный препарат или служить исходным материалом для получения очищенных ферментных препаратов. В тропических и субтропических странах в качестве сырья для промышленного производства протеазы ис­пользуют латекс дынного дерева и растений, относящихся к роду фикусов, листья и побеги инжира, сок зеленой массы ананаса.

Органы и ткани животных. На всех мясоперерабатывающих комбинатах собирают сырье, содержащее ферменты, консервиру­ют его и используют для получения ферментных препаратов. Та­ким сырьем являются поджелудочная железа, слизистые оболочки желудков и тонких кишок свиней, сычуги крупного рогатого ско­та, сычужки молочных телят и ягнят, семенники половозрелых животных. Поджелудочная железа содержит большое количество разнообразных ферментов: химотрипсин, коллагеназу, эластазу, трипсин, амилазу, липазу и др. Слизистая оболочка желудков сви­ней и сычугов крупного рогатого скота служит источником пеп­сина и липазы. Из сычужков молочных телят и ягнят получают реннин (сычужный фермент). Семенники половозрелого скота содержат фермент гиалуронидазу.

Микроорганизмы. В специально созданных условиях микроор­ганизмы способны синтезировать огромное количество разнооб­разных ферментов. Они неприхотливы к составу питательной сре­ды, легко переключаются с синтеза одного фермента на другой и имеют сравнительно короткий цикл роста. Для промышленного получения ферментных препаратов используют как природные штаммы микроорганизмов, выделенные из естественных объек­тов, так и мутантные. Продуцентами ферментов могут быть раз­личные микроорганизмы: бактерии, грибы, дрожжи. Микроор­ганизмы могут синтезировать одновременно целый комплекс ферментов, но есть и такие, особенно среди мутантных штаммов, которые являются моноферментными, т.е. образуют в больших количествах только один фермент.

4.2. Классификация и номенклатура ферментов и ферментных препаратов

По современной классификации все ферменты делят на шесть основных классов по типу катализируемой реакции: 1) оксидоредуктазы; 2) трансферазы; 3) гидролазы; 4)лиазы; 5)изомеразы и 6) лигазы (синтетазы). Большинство промышленно важных фер­ментов, потребность в которых определяется десятками тысяч тонн, относятся к третьему классу — гидролазам. Подавляющее количество препаратов, выпускаемых различными фирмами мира, являются комплексными, содержащими помимо основного фер­мента еще значительное количество сопутствующих ферментов и белков. Поэтому в технологии ферментов препараты чаще класси­фицируют по основному компоненту в смеси ферментов, присут­ствующих в данном препарате: амилолитические, протеолитические, липолитические и т. д.

В нашей стране существует определенная система названия ферментных препаратов, в которой учитываются основной фер­мент, источник его получения и степень очистки. Наименование каждого препарата включает сокращенное название основного фермента, к которому добавляются видовое название продуцента и суффикс «ин». Например, амилолитические препараты, получаемые из культур Aspergillus oryzae и Bacillus subtilis, называются соот­ветственно амил-ориз-ин (амилоризин) и амил-о-субтил-ин (ами-лосубтилин). Далее ставится индекс, в котором обозначены способ производства и степень очистки фермента от балластных веществ. При глубинном способе культивирования после названия ставится буква Г, а при поверхностном — П. Если это неочищенная культура продуцента, то далее следует буква X. Между буквами П, Г и X мо­жет стоять цифра, обозначающая степень чистоты препарата Ин­декс 2 обозначает жидкий неочищенный концентрат исходной культуры; 3 — сухой ферментный препарат, полученный высуши­ванием путем распыления неочищенного раствора фермента (экс­тракта из поверхностной культуры или фильтрата культуральной жидкости); 10 — сухие препарата, полученные осаждением фер­ментов органическими растворителями или методом высаливания Индексы 15, 18, 20 обозначают препараты, частично освобожден­ные не только от балластных веществ, но и от сопутствующих фер­ментов. Номенклатура препаратов с индексом выше 20 не исполь­зуется, поскольку в этих случаях речь идет о высокоочищенных и даже гомогенных ферментных препаратах, которые именуются в классификации ферментов. Названия ферментных препаратов за­рубежных фирм не несут информации о составе и степени очистки например, Церемикс, Ультрафло (фирма «Новозаймс», Дания).