سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
حدود 2500 آنزیم تا کنون کشف شده است که حدود 15% آن را می توان در مقادیر میکروگرم تا کیلوگرم از شرکت های فروشنده مواد شیمیایی تهیه کرد. این آنزیم ها اغلب به منظور انجام تحقیقات مورد استفاده قرار می گیرند.
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

آنزیم ها و فناوری زیستی

قسمت دوم: منابع زیستی آنزیم ها


حدود 2500 آنزیم تا کنون کشف شده است که حدود 15% آن را می توان در مقادیر میکروگرم تا کیلوگرم از شرکت های فروشنده مواد شیمیایی تهیه کرد. این آنزیم ها اغلب به منظور انجام تحقیقات مورد استفاده قرار می گیرند. تعداد زیادی از این آنزیم ها در آنالیز های شیمیایی و تشخیص های بالینی استفاده می شود.

قسمت اول

آنزیم های فعال زیستی از هر ارگانیسم زنده قابل استخراج هستند. دامنه وسیعی از منابع، از اسفناج تا نیش زنبور عسل، برای تولید آنزیم های تجاری وجود دارد. از صدها آنزیمی که به طور تجاری استفاده می شود بیش از نیمی از آنها از قارج و مخمر و بیش از یک سوم آنها از باکتری ها و باقیمانده از حیوانات و گیاهان حاصل می شود.

آنزیم ها و فناوری زیستی

منابع آنزیمی

میکرو ارگانیسم ها

بیشتر آنزیم ها که از نظر اقتصادی حائز اهمیت هستند توسط محدودی از میکروارگانیسم ها تولید می شوند. این میکروارگانیسم ها که بر مبنای تجربه مورد استفاده قرار گرفته اند، عمدتاً آنهایی هستند که در صنایع غذایی کاربرد دارند و به عنوان «آلودگی های طبیعی غیر مضر» مواد غذایی شناخته می شوند. این محدودیت ها صاحبان صنعت را ناگزیر کرد که سرمایه های کلانی را برای اخذ مجوز به منظور استفاده از میکرو ارگانیسم های جدیدی که تنظیم فعالیت آنها به میزان مناسب امکان پذیر است، هزینه کنند.

 منابع حیوانی

تعدادی از آنزیم ها به طور سنتی از منابع حیوانی تهیه می شوند. از جمله می توان به لیپاز پانکراس و تریپسین اشاره کرد. البته آنزیم های تهیه شده از میکرو ارگانیسم ها را می توان به جای آنها به کار گرفته. اما نکته مهم این است که گرچه جایگزین های میکروبی فعالیت قابل قبولی نشان می دهند اما با نمونه های تهیه شده از منابع حیوانی تفاوت های ظریفی دارند که می تواند در کاربرد آنها موثر باشد. تلاش دانشمندان در این زمینه به ابداع و بهره گیری از تکنیک های DNA نوترکیب منتهی گردید که به کمک آن موفق شدند آنزیم های حیوانی را به روش کلون کردن ژن مورد نظر از پستانداران در باکتری های یا مخمر مناسب تولید نمایند.

آنزیم ها و فناوری زیستی

منابع گیاهی

گیاهان نیز یک منبع سنتی برای تهیه تعداد محدودی از آنزیم ها به شما می روند. به عنوان مثال سیستئین پروتئیناز از شیره درخت پاپایا، انجیر آناناس و برخی گیاهان دیگر به دست می آید. نکته مهم این است که شیره ی این درختان را می توان از میوه ی آنها بدست آورد و به عنوان آنزیم خام مصرف کرد یا آنها را خشک کرد و از پودر آنها استفاده کرد. شیره این گیاهان غنی از آنزیم است. به طور مثال 90 درصد پروتئینی که از صمغ Ficus glabrata به دست می آید مخلوطی از 10 آنزیم پروتئولیتیک مشابه است که مخلوطی از غنی ترین منابع شناخته شده آنزیم می باشد. همچنین شیره تازه حاصل شده از میوه پاپایا حاوی تعدادی آنزیم های پرتئولیتیک است که پاپائین به تنهایی 7 درصد آنها را تشکیل می دهد. این ها منابع بسیار خوبی برای تهیه آنزیم ها محسوب می شوند زیرا می توان آنزیم را بدون از بین بردن گیاه و یا اتلاف مقادیر زیادی از میوه های سالم بدست آورد.

آنزیم ها و فناوری زیستی

Ficusglabrata

آنزیم ها و فناوری زیستی

پاپایا

از دیگر منابع مهم آنزیم های مشتق از گیاهان جوانه جو یا سمنوی جو است. صنایع نوشابه سازی از دیرباز از این ماده به عنوان منبع خام انواع متنوعی از پروتئینازها و گلیکوهیدرولازها استفاده می کرده اند. امروزه سمنوی جو نقش مهمی در تجارت آنزیم دارد.

به خاطر محدودیت های موجود در تهیه آنزیم ها از منابع گیاهی یا حیوانی، تولید آنها از کشت سلول های گیاهی یا حیوانی مورد توجه قرار گرفته است. امروزه به لحاظ تکنیکی برای رشد و تکثیر انبوه سلول های مذکور مشکلی وجود ندارد. ولی به لحاظ اقتصادی به نظر نمی رسد این شیوه در آینده نزدیک به عنوان روشی برای تهیه مقادیر زیا آنزیم مورد استفاده قرار گیرد. مشکل اساس این است که رشد این سلول ها در محیط کشت کند بود و لذا ممانعت از آلودگی محیط کشت آنها دشوار است. از نظر اقتصادی چنانچه بخواهیم تهیه یک آنزیم به روش کشت سلولی مقرون به صرفه باشد،  آنزیم باید حدود 1000 بار از محصول مشابهی که به طریق تخمیر میکروبی بدست می آید ارزشمندتر باشد.

در حال حاضر مکروارگانیسم ها به عنوان منبع آنزیم ها نسبت به گیاهان و حیوانات ترجیح داده می شوند چراکه

 عموماً تولید آنها ارزانتر است

 آنزیم های حاصل از آنها قابل پیشگویی تر و قابل کنترل تر است

 منابع قابل اعتمادی از مواد خام ترکیبات پایدار به راحتی فراهم می شود

• بافت های گیاهی و جانوری نسبت به میکرو ارگانیسم ها بیشتر این پتانسیل را دارند که مواد سمی هم تولید کنند، شامل ترکیبات فنول ( در مورد گیاهان)، مهار کننده های آنزیمی و پروتئازها.

 

سمانه سادات عنایتی

بخش دانش و زندگی تبیان


منابع:

Kroner et al. Ectractive enzyme recovery: economic consideration, process Biochemistry. 19, 170-179.

M. Nemat Gorgani et al. Applied enzymology. University of Tehran press (1383).

 S. Shanmugam and T. Sathishkumar. Enzyme Technology. (2009).

مطالب مرتبط:

آنزیم ها  و زیست فناوری قسمت اول: معرفی کاتالیزورهای حیاتی

شما از بیوتکنولوژی چی می خواهید بدانید؟

آنزیم‌های محدودکننده

بیونانوتکنولوژی ( قسمت اول )

ژن کلونینگ

کلونینگ ژن-قسمت دوم گام دوم: ترنسفورماسیون

ناقل‌های ژن کلونینگ

ناقل‌های کلونینگ (2) فاژ لاندا

ناقل ژن کلونینگ (3)

بیوتکنولوژی؛ریشه در تاریخ

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین