1. Consentono il riutilizzo della/e componente enzimatica.2. Ideali per operatività continua.3. Il prodotto è libero da enzimi.4. Consentono un controllo più preciso dei processi

catalitici.5. Migliorano la stabilità degli enzimi.6. Consentono lo sviluppo di un sistema con reazioni

multienzimatiche.7. Offrono notevoli possibilità di applicazione in campo

industriale e clinico.8. Riducono i problemi di smaltimento degli effluenti.

Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati

Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati

Biocatalizzatori immobilizzati

Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati

Biocatalizzatori immobilizzati

Formazione di un legame covalente tra enzima e supporto

La formazione del legame avviene in 3 fasi1. Attivazione del supporto

Formazione di un legame covalente tra enzima e supporto

La formazione del legame avviene in 3 fasi2. Reazione con una molecola bi funzionale Aldeide glutarica

Formazione di un legame covalente tra enzima e supporto

La formazione del legame avviene in 3 fasi3. Attacco dell’enzima

Adsorbimento su supporto solido

Che cosa si utilizza:Si usano scambiatori di ioni che ad assorbono

facilmente le proteine dotate di carica

Come si forma il legame:il metodo è semplice in quanto basta mescolare le

resine e la soluzione contenente l’enzimaL’enzima non fissato viene lavato via

Inconvenienti: 1. l’ancoraggio non è molto stabile e l’enzima può

staccarsi facilmente2. L’ambiente nell’immediato intorno delle resina

risulta modificato presentando proprietà assai diverse rispetto all’enzima libero

RETICOLAZIONE CON REAGENTI POLIFUNZIONALI

L’ agente reticolante più usato il glutaraldeidele molecole di enzima possono essere reticolante tra di loro o con altre proteine.Inconvenienti:La stretta vicinanza delle molecole determina delle variazioni delle proprietà fisiche meglio se la reticolazione avviene quando l’enzima è stato prima adsorbito su di un supporto solido

INCLUSIONE IN GEL POLIMERÍCI

Come si prepara:enzima viene aggiunto ad una soluzione di monomero, quindi si innesca la polimerizzazione per riscaldamento o aggiunta di reattivi opportuni. L’enzima rimane intrappolato all’interno delle maglie del polimero.

Si formano pori con diametro compreso tra100nm e 400 nm sufficientemente piccoli da trattenere gli enzimi che hanno un diametro compreso tra 300nm e 2000nm

INCAPSULAZIONE. •Enzima si trova libero in soluzione ma confinato in uno spazio dal quale non può uscire.

•Enzimi vengono intrappolati in piccole capsule di diametro variabile fino a 300µm.

•La membrana porosa lascia passare il substrato e il prodotto della reazione ma non gli invii ma che presenta dimensioni notevolmente superiori.

•La membrana agisce anche selettivamente sulle sostanze che entrano in contatto con l’enzima consentendo il passaggio di alcune ed escludendo altre

Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati

TIPI DI REATTORI

Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati

TIPI DI REATTORI

Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati

TIPI DI REATTORI

Comparazione tra i differenti metodi di immobilizzazione

Caratteristiche Reticolazione

Adsorbimento fisico

Legami ionici

Chelazione con metalli

Legame covalente

Intrappolamento

Difficoltà per la Preparazione

Intermedio Semplice Semplice Semplice Difficile Difficile

Forza del legame Forte debole Intermedio Intermedio Forte Intermedio

Attività enzimatica Basso Intermedio Elevato Elevato Elevato Basso

Rigenerazione del carrier

Impossibile Possibile Possibile Possibile Raro Impossibile

Costo dell’ immobilizzazione

Intermedio Basso Basso Intermedio Elevato Intermedio

Stabilità Elevato Basso Intermedio Intermedio Elevato Elevato

Applicabilità Generale No Sì Sì Sì No Sì

Protezione degli enzimi dagli attacchi microbiologici

Possibile No No No No Sì