Иммобилизация ферментов наноматериалами улучшила их свойства

23 октября 2023
138

Ученые из Воронежского государственного университета исследовали различные нано- и микроматериалы, которые могут быть использованы для создания комплексов с ферментами для их иммобилизации — соединения молекул ферментов с полимерами. Иммобилизация ферментов позволяет эффективнее использовать их в промышленности и медицине, поскольку это помогает повысить стабильность и активность веществ. Ученые продемонстрировали, что активность ферментов, иммобилизованных наночастицами природного полимера хитозана, увеличивается до 20%, а также повышается их стабильность. Результаты исследования опубликованы в журнале Biophysical Reviews.

Ферменты — это сложные белковые соединения, ускоряющие химические реакции в живых системах. Они используются в промышленности и медицине, а также при производстве пищевых продуктов, биотоплива, фармацевтических препаратов. Протеолитические ферменты участвуют в расщеплении белков и пептидов. Они применяются в различных отраслях промышленности, таких как пищевая, фармацевтическая и косметическая. Протеолитические ферменты известны своими антитоксическими и противовоспалительными свойствами. Использование ферментов позволяет сократить затраты времени и энергии на производство, а также повысить качество и эффективность процессов. Однако существует ряд сложностей, с которыми ученые сталкиваются при использовании этих соединений. Они связаны с нестабильностью ферментов в различных условиях, ограниченной возможностью повторного использования и высокой стоимостью.

Потенциальным и эффективным решением этих проблем может оказаться иммобилизация ферментов — процесс их прикрепления к поверхности природных или синтетических полимерных материалов. Так можно улучшить свойства ферментов, остановить реакцию в любой момент времени, использовать биокатализатор повторно. В качестве перспективных иммобилизирующих веществ можно использовать нано- и микроматериалы. Нано- и микроматериалы — это материалы размерами в диапазоне от нанометров до микрометров, из которых можно составить и более высокомолекулярные структуры. Их размер позволяет эффективно взаимодействовать с молекулами ферментов, что делает нано- и микроматериалы удобным инструментом для иммобилизации ферментов.