§ 15. Преимущества и недостатки иммобилизации с использованием полупроницаемых оболочек

К числу основных достоинств этого метода иммобилизации можно отнести его простоту и универсальность (возможность включения не только индивидуальных ферментов, но и пали-ферментных систем, клеток и клеточных фрагментов» ферментов, предварительно иммобилизованных каким-либо иным спосо­бом, и т.п.). Применение систем мембранного типа позволяет получать иммобилизованные препараты с высоким содержанием включенного фермента; например, в каждый грамм волокон, изготовляемых методом влажного прядения, можно включить свыше 200 мг фермента. Иммобилизованные в мембранных си­стемах ферменты в значительной степени сохраняют свою ката­литическую активность, а их стабильность часто существенно возрастает. Эффект стабилизации обеспечивается, в частности, за счет исключения деградации ферментов под действием микро­организмов, которые не могут проникнуть сквозь мембрану. Кроме того, благодаря высокому отношению поверхности к объе­му и малой толщине мембрани удается избежать значительных диффузионных ограничении скорости ферментативных реакций.

Основным недостатком мембранных систем, как и систем на основе полимерных гелей, является невозможность фермента­тивного превращения высокомолекулярных субстратов, для ко­торых мембрана создает непреодолимый диффузионный барьер.

ИММОБИЛИЗАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМ ДВУХФАЗНОГО ТИПА

Отличительная черта этого способа иммобилизации состоит в том, что ограничение свободы перемещения фермента в объеме системы достигается не за счет его взаимодействия с жестким носителем (адсорбентом, гелем или мембраной), а вследствие его способности растворяться только в одной из фаз двухфазной системы. Что касается субстрата и продукта ферментативной ре­акции, то они распределены между обеими фазами в соответ­ствии с их растворимостями в этих фазах. Природа фаз подбира­ется таким образом, что продукт накапливается в той из них, где фермент отсутствует. После завершений реакции эту фазу отделяют н извлекают из нее продукт, а фазу, содержащую фермент, вновь используют для проведения очередного цикла процесса. Одним из важнейших преимуществ систем двухфазного типа является то, что они позволяют осуществлять ферментатив­ные превращения макромолекулярных субстратов, которые не­возможны при применении жестких носителей с ограниченным размером пор.

72