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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
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Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
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Biocatalizzatori immobilizzati
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Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
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Biocatalizzatori immobilizzati
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Formazione di un legame covalente tra enzima e supporto
La formazione del legame avviene in 3 fasi1. Attivazione del supporto
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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
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Formazione di un legame covalente tra enzima e supporto
La formazione del legame avviene in 3 fasi3. Attacco dell’enzima
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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
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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
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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
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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
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Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
TIPI DI REATTORI
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Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
TIPI DI REATTORI
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Vantaggi dei biocatalizzatori immobilizzati
TIPI DI REATTORI
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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