İxtisasının BİO 2005B qrup tələbəsi Məmmədova Günay İmmunologiya fənnindən

Fermentlərin sənayedə, kənd təsərrüfatı və təbabətdə əhəmiyyəti
Fermentlər hüceyrələrdə baş verən demək olar ki, bütün kimyəvi reaksiyaları sürətləndirir. Onların həyati əhəmiyyəti var əhəmiyyəti insanlar üçün həzmi asanlaşdırır və maddələr mübadiləsini sürətləndirir.
Bu maddələrdən bəziləri çox böyük olan molekulları bədənin həzm edə biləcəyi daha kiçik "parçalara" parçalamağa kömək edir. Digərləri, əksinə, kiçik molekulları bağlayır. Ancaq fermentlər danışır elmi dil yüksək seçiciliyə malikdir. Bu o deməkdir ki, bu maddələrin hər biri yalnız müəyyən bir reaksiyanı sürətləndirməyə qadirdir. Fermentlərin işlədiyi molekullara substrat deyilir. Substratlar, öz növbəsində, aktiv sahə adlanan fermentin bir hissəsi ilə bir əlaqə yaradır.
Fermentlərin və substratların qarşılıqlı təsirinin xüsusiyyətlərini izah edən iki prinsip var. "Açar kilidi" adlanan modeldə fermentin aktiv sahəsi substratda ciddi şəkildə müəyyən edilmiş konfiqurasiyanın yerini tutur. Başqa bir modelə görə, reaksiyanın hər iki iştirakçısı, aktiv sahə və substrat birləşmək üçün öz formalarını dəyişir.
Qarşılıqlı təsir prinsipi nə olursa olsun, nəticə həmişə eynidir - fermentin təsiri altında reaksiya dəfələrlə daha sürətli gedir. Bu qarşılıqlı təsir nəticəsində yeni molekullar "doğulur", onlar daha sonra fermentdən ayrılır. Və katalizator maddəsi öz işini görməyə davam edir, lakin digər hissəciklərin iştirakı ilə.
Enzimologiya elminin nailiyyətləri indi insan fəaliyyətinin hər bir sahəsini əhatə edir. Hələ insanlar lap qədimdən istər bitkiçilik, istər heyvandarlıq, eləcə də sağlamlığı ilə əlaqədar məsələlərdə fermentlərlə (mayalarla) daha çox maraqlanmışdır. İstər yeyinti sənayesi (çörək- bişirmə, şərabçılıq, ət sənayesi və s.), istərsə də başqa sahǝlərdə fermentlərdən geniş istifadə edilmişdir. Məsələn, çörəkbişirmə sənayesində nişastanın hidrolizini sürətləndirmək və xəmirin keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq məqsədi ilə amilazadan (maya) istifadə edir. Uşaq yeməkləri hazırlanarkən ərzaq maddələrinə karbohidrat və zülalların həzmini yaxşılaşdırmaqdan ötrü amilaza və eləcə də proteinazalar qatılır.
Konservləşdirmə sənayesində müxtəlif ət məhsullarının keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün proteinazalardan istifadə olunur. Şərabçılıq sənayesində meyvə şirələrinin hazırlanmasında proteinazalardan və bakterial mənşəli qıcqırma fermentlərindən istifadə olunur. Gönü tükdən təmizləmək məqsədi ilə dəri sənayesində spesifik fermentlərdən, aşı maddələrdən istifadə olunur. Toxuculuq sənayesində lifləri ağartmaq məqsədi ilə əvvəlcə onları amilaza vasitəsi ilə nişastadan təmizləyirlər. Müasir dövrdə biotexnologiyanın yüksək tərəqqisi ilə əlaqədar olaraq ferment- lərin sənaye miqyasında daha geniş tətdiqinə zərurət yaran- mışdır. Bu sahədə böyük tərəqqiyə nail olunmuşdur.
Fermentlərin müxtəlif suda həll olmayan nümayǝndələri immobilizasiya olunur (latınca immobilization hərəkətsizləşdirmə, təsbitetmə deməkdir). Bu məqsədlə fermentlərin həll olmayan material adsorbsiya olunması, gel hissəciklərinin daxilinə ferment molekulları yeritmək, həll olmayan materialla ferment molekulu arasında kovalent rabitə yaratmaq, yaxud ferment molekullarını bir-birinə calamaqla poliferment kompleksi yaradılır. Bax beləcə fermentlə kimyəvi rabitə yaratmaq üçün polipeptidlərdən, poliakrilamiddən, sellüloza törəmələrindən, nişastadan, aqar-aqardan istifadə etmək mümkündür. İmmobilizasiya edici materialla birləşən fermentlərin substratla kontakti çətinləşir. Buna görə onların katalitik fəallığı adi fermentlərdən zəif olur.
Buna baxmayaraq immobilizasiya olunmuş fermentlərin adi fermentlərə nisbətən müəyyən üstünlükləri vardır, həll olmayan fermentləri reaksiya mühitindən ayırmaq və yenidən istifadə etmək mümkündür, çünki orqanizm daxilinə yeridilən immobilizasiya edilmiş fermentlər yeridildikləri sahədə uzun müddət öz təsirini saxlaya bilirlər. Məsələn, fibrinolizinin aktivatorları immobilizasiya edilmiş preparatın (streptodekaza) xüsusi üsulla damarların tromboz olan sahəsinə yeridildikdə, qanın ümumi fibrinolitik fəallığını dəyişmədən, bilavasitə tromba təsir göstərmək xüsusiyyətinə malikdir. İmmobilizasiya edilmiş fermentlərin müxtəlif növlərindən sənayedə və kənd təsərrüfatında da istifadə edilir. Məsələn, laktozaya qarşı irsi dözülməzliyi olan uşaqlara pəhriz ərzağı hazırlamaq məqsədi ilə, südün tərkibində laktozanın miqdarını azaltmaq üçün ẞ-qallok- tozidaza fermentinin təsirindən istifadə olunur. Bu üsulla hazırlanan laktozasız südü dondurulmuş vəziyyətdə adi südə nisbətən uzun müddət saxlamaq mümkündür. Immobilizasiya edilmiş fermentlər vasitəsilə sellülozanı hidroliz edib, qlükozaya çevirmək üsulu işlənib hazırlanmışdır. Əczaçılıq sənayesində immobilizasiya edilmiş fermentlərin köməyi ilə müxtəlif preparatlar, vitaminlər və digər qiymətli dərman maddələri əldə olunur.
Müasir dövrdə istənilən orqanizmin fəaliyyətini minlərlə kimyəvi reaksiyaların tənzimlənməsini həyata keçirən fermentlərsiz təsəvvür etmək olmaz. Ona görə də orqanizmdə istənilən normal funksiyanın pozulmasının əsasında mübadilə proseslərinin dayandığı məlumdur. Fermentlərin funksiyasının pozulmasına fermentopatiya deyilir. Bu nöqteyi-nəzərdən bir çox xəstəliklərin əsasında ferment fəallığının dəyişilməsi durur. Ona görə də tibbi enzimologiyada belə bir təsnifat aparılır:

• 
  Ferment çatışmamazlığı ilə əlaqədar olan Enzimopatologiya.
  
• 
  Enzimodiaqnostika fermentlərdən diaqnostik mənsədlər üçün istifadə olunması.
  
• 
  Enzimoterapiya – fermentlərdən müalicə məqsədi ilə istifadə edilməsi.
  

Tibbi enzimologiyanin enzimopatologiya şöbəsində xəstəliklərin inkişafında ferment fəallığının və sintezinin pozulma mexanizmlərinin araşdırılmasından bəhs olunur. Fermentlərin fəallığının pozulmasının bir sıra məqamları vardır. Bu zaman ilk əvvəl ferment sintezi müşasirəyə alınır, sonra ferment fəallığı aşağı düşür və nəhayət ferment fəallığına təsir göstərən sistemlərin və biokimyəvi reaksiyaların pozulması baş verir.
Ferment təşkil edən zülal molekulunda, gen mutasiyaları ilə əlaqədar olaraq dəyişikliklər baş verir. Bu istər amin turşu ardıcıllığının pozulması və istərsə də bir amin turşunun başqası ilə əvəz olunması ilə baş verə bilər. Nəticədə molekulun fiziki kimyəvi xüsusiyyətlərində ciddi dəyişikliklər baş verir. Ferment molekulunun izoelektrik nöqtəsi dəyişikliyə məruz qalır. Fermentlərin irsi çatışmamazlıqları ilə əlaqədar orqanizmdə maddələr mübadiləsində hansı mərhələdə isə pozulmalar ciddi çatışmamazlıqlarla nəticələnir.
Bu çox mərtəbəli bir prosesi sxematik olaraq belə göstərmək olar:
S A  B  C
Bu sxemdə, məsələn Ez-nin fəallığının pozulması toxumalarda mübadilə prosesinin mühasirəyə alınması ilə bağlı əmələ gələn maddənin hüceyrədə artıqlığına səbəb olar. Hüceyrədə artıq miqdarda əmələ gələn maddə mübadilədə sərf olunmayan maddə olduğu üçün toksikozluq yaradır. Məsələn, fenilketonuriya, oliqofreniya xəstəliyi zamanı fenilalaninin tirozinə çevrilməsi mümkün olmur və s. Tibbi enzimologiyanın ən mühüm sahələrindən biri də enzimodiaqnostikadır. Xəstəliklərə diaqnoz qoyularkən fermentlərlə aparılan iş mühüm əhəmiyyət kəsb edir.

Qanda və sidikdə karbomidin (sidik cövhərinin) miqdarının təyin edilməsi zamanı ureaza fermentinin fəallığından istifadə olunur. Bu məqsədlə tədqiq olunan materialın tərkibində olan sidik cövhəri ureaza təsirinə uğradılır və sonra əmələ gələn ammonyakın miqdarı təyin olunur, alınan nəticəyə görə sidik cövhərinin miqdarı müəyyən olunur.

Enzimodiaqnostikada bioloji mayelərdə fermentin fəallığının dəyişilməsinə əsaslanan diaqnostik üsulları da mövcuddur.
Plazmada fermentlərin fəallığı onların hüceyrə membranından hansı sürətlə keçməsindən asılıdır. Hüceyrə membranından çətinliklə keçən fermentlərin plazmadakı miqdarı az olur. Membranları asanlıqla dəf edə bilən fermentlər isə plazmada çox olur. Əlbəttə ki, fermentlər bütün toxumalarda eyni sürətlə, eyni miqdarda sintez olunmurlar. Məsələn, onların bir qrupu qaraciyərdə, digəri ürək əzələsində, başqa birisi isə eninǝzolaqlı əzələlərdə və böyrəklərdə daha artıq sürətlə sintez olunur. Beləliklə, plazmada və ya digər orqanospesifik ferment fəallığının müəyyənləşdirilməsi klinik diaqnostika üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Məsələn, miokard infarktı xəstəliyi zamanı qan serumunda ürək əzələsi üçün spesifik olan kreatinfosfo- kinaza, aspartatamintransferaza, laktatdehidrogenaza fermentlərinin fəallığı normadan artıq olur və s.

Tibbi enzimologiyanın enzimoterapiya adlanan sahəsində fermentlərin müalicə məqsədi ilə tətbiq olunmasından bəhs olunur. Əlbəttə təbabət tarixində hələ xalq təbabəti üsullarının çox qədim zamanlardan tətbiqi ilə ǝlaqədar məlumatlar vardır. Məsələn, çətin sağalan yaraların müalicəsində toyuq mədəsinin qurudulmuş və xırdalanmış selikli qişasından istifadə olunmuşdur və s. Lakin müasir dövrdə tətbiq olunan fermentlərin sayı çox-çox artmış, onların təmiz kristal halda əldə edilməsi mümkün olmuşdur.

Bəzi heyvan mənşəli tripsin, ximotropsin, ximopsin və s. fermentlər, eləcə də mikrob mənşəli proteazalar (terrilitin) çətinliklə sağalan xorali-nekrotik xəstəliklərin müalicəsi zamanı tətbiq edilir və s.

Fermentlərin tətbiqi:

Hazırda fermentlər gündəlik həyatda tətbiq sahəsinəgörə aminturşularından və antibiotiklərdən sonra üçüncü yeri tutur.Dünya bazarında istifadə olunan fermentlərin 60%-i peptidhidrolazaların (sintetik yuyucu maddələrin istehsalında istifadə olunur), 30%-isə qlükozidazaların (qənnadı sənayesində, meyvə-tərəvəz şirələrinin hazırlanmasında istifadə olunur) payına düşür. Fermentlər şərabçılıqda, çörəkbişirmədə, spirt, pivə, şirələrin istehsalında, tütünçülükdə, gön-dəri, ət, süd, balıq, konserv sənayesində, şirniyat emalında, məişətdə və başqa sahələrdə də tətbiq olunur.Çörəkbişirmə sənayesində köbələkdən alınmış ferment (əsasən amilaza) preparatından istifadə xəmirin tez yetişməsini (alınmasını, şişməsini) 30% artırır həmçinin əla növ bulka çörəyin əldə olunmasında saxarozaya 2 dəfəyə yaxın qənaət edir.Pivəbişirmədə, spirt istehsalında, nişastadan qlükoza alınmasında amilaza fermentindən istifadə edilir. Peptidhidrolaza fermenti-gön dəri istehsalında ət yeməklərinin hazırlanmasında (onlara xüsusi dad verir) istifadə edilir.