Enzimlerin Sanayi ve Endüstride Kullanım Alanları
Enzimler genelde endüstri, gıda, klinik, tıp ve eczacılık gibi bir çok alanlarda oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır.
Enzimler ;bitkisel, hayvansal kaynaklardan ve mikro organizmalardan elde edilmektedir. Örneğin proteini parçalayan enzimlerden olan papain bitkisinden ; fisin.,incir bitkisinden; nişastayı parçalayan alfa-amilaz,çimlenmekte olan arpadan ;tripsin,büyük baş hayvanların pankreaslarından ;pepsin tavuk ve sığırların bazı sindirim lizozim,yumurta akından ;rennin veya proteaz enzimi ,süt emmekte olan buzağıların 4.midesinden endüstriyel ölçmekte üretilmektedir.
Enzim kaynağı olarak mikroorganizmalar; kolay çoğalabilmeleri , enzim oluşumunun kolay kontrol edilebilmesi gibi nedenlerden dolayı potansiyel kaynak olarak düşünülürler. Bitkilerden elde edilen proteazların yanında , bakterilerden de proteaz amilazlar ve glikoz-izomeraz gibi endüstriyel öneme sahip enzimler de elde edilmektedir. Ayrıca glikoz oksidiz ,katalaz, lipaz ,laktoz vb. daha birçok enzim küf mantarından elde edilmektedir.
Bugün tıp ,eczacılık, tarım, hayvancılık, çevre,gıda ,kağıt,tekstil,deterjan vb. birçok alanda enzimler kullanılmaktadır. Son yıllarda biyoteknoloji alanında gelişmelerle elde edilen enzimlerinEnzimlerin eczacılıkta kullanıma bir diğer örnek de penisilin amidan enzimidir. kullanımının en fazla olduğu alan gıda endüstrisidir.proteazlar ve amilazlar bu alanda en çok kullanılan enzimlerdir. Eczacılıkta da enzimler kullanılmaktadır. Bu alandaki en iyi örneği ,hazım kolaylaştırıcı bazı ilaçların bileşimindeki besinlerimizin temel bileşenlerinden olan proteini parçalayan proteaz , nişastayı parçalayan selüloz ,yağları parçalayan lipaz ve laktozu parçalayan laktaz enzimlerdir.
Yine enzim kullanımının en fazla olduğu alanlardan biriside deterjan endüstrisidir. Deterjanlar kullanılacakları alana göre bileşimi değişen kompleks karışımlardır. Bazı deterjanlar alkali koşullarda aktivite gösteren alkali-protez (bazik) enzimlerini içerirler,bazı deterjanların yapımında da amilaz ve lipazlar kullanılmaktadır. Bu enzimlerin etkisi ile özellikle protein , yağ ve nişastanın tesiriyle oluşan kirlilik etkisi bir şekilde temizlenir. Deri işlemede ve deri endüstrisinde de enzimlerden yararlanılmaktadır. Bakteriyel protezler,deri dokusu dışındaki proteinlerin ve yağların temizlenmesinde bazı proteazlar
Deriden kılların ayrılmasında ve derinin yumuşatılmasında kullanılmaktadır. Ayrıca çeşitli selülozlu atıkların karbon kaynağı olarak kullanılmasında ,kalitesiz yağlardan daha kaliteli yağların elde edilmesinde enzimlerden yararlanılmaktadır.
Yapılan pekçok araştırma sonucunda,enzimlerin kullanım alanları giderek artmaktadır.Özellikle son yıllarda rekombinant-DNA teknolojisine paralel olarak, yeni ve istenilen özellikteki enzim elde edilmesi mümkün olmaktadır;buna bağlı olarak da enzim kullanımı giderek yaygınlaşacaktır.
Bugün tıp ,eczacılık, tarım, hayvancılık, çevre, gıda , kağıt, tekstil, deterjan vb. bir çok alanda enzimler kullanılmaktadır.
Enzimlerin Uygulama Alanaları:
- Ekmek endüstrisi: Fungal alfa amilaz, hamur ve ekmek hamurunun hacmini ve ekmek içi yapısını değiştirerek kalitesini arttırır. Amilaz bayatlamayı engeller. Pentosanazlar rutubeti arttırarak hamurun hazırlama süresini hazırlarken uygulanan kuvveti azaltır. Fungal alfa-amilaz; Enzimleri normalde 50 derecede etkisizleşirler ve pişirme sırasında imha olurlar. Undaki nişastanınşekere parçalanmasını katalizler. Mayanın şeker üzerindeki etkisi ile karbon dioksit meydana gelir. Ekmek ve ekmek ürünleri yapımında kullanılır. alfa-amilaz nişastanın glikoza dönüşümünü katalizler Proteazlar; Bisküvi imalatçıları undaki proteaz seviyesini azaltmak için kullanırlar.
- Bebek gıdaları: Proteaz, bisküvi üretiminde kullanılarak sindirimin kolaylaşması sağlanır. Karbonhidraz ucuz nişasta şurubunu pahalı olan şeker şurubuna dönüştürür.
- Alkol endüstrisi: Bira üretimi yapılırken arpanın ezilmesi ile bazı enzimler salınır. Bu enzimler yardımıyla nişasta ve proteinleri parçalar ve basit şekerleri (amino asitler ve peptitler) üretilir. Bunlar da fermantasyonda kullanılır. Bu şekerlerde fermantasyona uğrayarak alkole dönüşür. Proteazlar, biranın muhafaza edildiği süre zarfında oluşabilecek bulanıklığı engeller.
Arpa enzimlerinin endüstriyel üretimi; Biracılıkta yaygın olarak kullanılır, arpadaki doğal enzimler yerine kullanılırlar.
Amilaz, glukanaz, proteazlar; Malttaki polisakkarit ve proteinleri parçalarlar.
Betaglukanazlar ve arabinoksilanazlar; Arpa bulamacını (wort) ve biranın filtrelenme özelliklerini iyileştirirler.
Amiloglukozidaz ve pullulanazlar;Düşük kalorili bira yapımı ve fermantasyonun ayarlanması.
Proteazlar; Biranın saklanması sırasında oluşan bulanı klığın giderilmesi.
Asetolaktatdekarboksilaz (ALDC) ; Diasetil oluşumunu engellemek
- Meyve suları: Selulazlar ve pektinazlar meyve sularının berraklaştırmada kullanılır.
- Et yumuşatma endüstrisi: Papain adlı enzim pişirilecek etin yumuşamasını sağlar.
- Kâğıt endüstrisi (Amilaz, Ksilenaz, Selülaz ve ligninazlar) Amilaz nişastanın daha düşük viskoziteye indirerek kağıdın şekillenmesi ve kaplanmasını kolaylaştırır. Ksilinaz, ise kağıt hamurunu beyazlatır. Selülaz lifleri düzgünleştirir, su çekilmesini artırır ve mürekkep giderilmesini kolaylaştırır; lipazlar kalınlığı azaltır; ligninazlar lignini sindirip kağıdı yumuşatırlar.
- Kauçuk endüstrisi: Katalaz enzimi hidrojen paraksiti parçalayarak sünger kauçuk imal etme imkanı verir.
- Fotoğraf endüstrisi: Proteaz enzimi elde kalan fotoğraf filmlerinin içindeki gümüşü elde etmek için jelâtini çözer.
- Deri endüstrisi: Deri işlemede ve deri endüstrisinde de enzimlerden yararlanılmaktadır. Bakteriyel protezler,deri dokusu dışındaki proteinlerin ve yağların temizlenmesinde bazı proteazlar. Deriden kılların ayrılmasında ve derinin yumuşatılmasında kullanılmaktadır. Ayrıca çeşitli selülozlu atıkların karbon kaynağı olarak kullanılmasında ,kalitesiz yağlardan daha kaliteli yağların elde edilmesinde enzimlerden yararlanılmaktadır.
- Süt endüstrisi: Genç geviş getirici hayvanların midesinden elde edilen Rennin : Peynir üretimi, proteinin hidrolizi için. Lipazlar; Mavi küflü Rokfor peynirinin üretimi sırasında peynirin olgunlaşmasında kullanılır. Laktazlar; Laktozun glikoz ve galaktoza parçalar.
- Deterjan endüstrisi: Yine enzim kullanımının en fazla olduğu alanlardan biriside deterjan endüstrisidir. Deterjanlar kullanılacakları alana göre bileşimi değişen kompleks karışımlardır. Bazı deterjanlar alkali koşullarda aktivite gösteren alkali-protez (bazik) enzimlerini içerirler,bazı deterjanların yapımında da amilaz ve lipazlar kullanılmaktadır. Bu enzimlerin etkisi ile özellikle protein , yağ ve nişastanın tesiriyle oluşan kirlilik etkisi bir şekilde temizlenir.
- Enzimlerin Tıp ve Eczacılıkta Kullanımı: Enzim aktivitelerinin ölçümü,hastalıkların tanı ve izlenmesinde kullanılır. Kalıtsal metabolik hastalıklar bazı enzimlerin incelenmesiyle ortaya çıkar. Tedavi amacıyla bazı enzim preparatlarından yararlanılabilinir. Eczacılık: Eczacılıkta da enzimler kullanılmaktadır. Bu alandaki en iyi örneği ,hazım kolaylaştırıcı bazı ilaçların bileşimindeki besinlerimizin temel bileşenlerinden olan proteini parçalayan proteaz ,nişastayı parçalayan selüloz ,yağları parçalayan lipaz ve laktozu parçalayan laktaz enzimlerdir. Enzimlerin eczacılıkta kullanıma bir diğer örnek de penisilin amidan enzimidir.
- Rekombinant-DNA Teknolojisinde Kullanımı: Rekombinant-DNA teknolojisine paralel olarak, yeni ve istenilen özellikteki enzim elde edilmesi mümkün olmaktadır; buna bağlı olarak da enzim kullanımı tüm dünyada giderek yaygınlaşmaktadır.
Genel Biyoloji
-
Protista Alemi ve Genel Özellikleri
-
Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar
-
Ses Nedir ? Ses Nasıl Oluşur?
-
Kültürü Yapılan Fitoplankton Türleri Nelerdir?
-
Apoptoz: Programlı Hücre Ölümü Nedir?
-
Ribozom ve Protein Sentezi
-
Mikrotübüller ve İplikçikler
-
Hücre Zarları
-
Lipid Çift-Katmanın Keşfi
-
Biyoreaktör
-
Telomerler ve İnsan Telomerinin Kristalik Yapısı
-
Hücre Biyolojisinin Tarihsel Gelişimi
-
Hücre biyolojisi nedir ?
-
Biyolojik Çeşitlilik Nedir ?
-
Sinir Sistemi Yapısında Bulunan Hücre Tipleri ve Özellikleri Nelerdir?