Enzim Üretimi
Endüstriyel mikrobiyolojinin farklı üretim konuları içinde enzim üretiminin her yıl milyonlarca US$ pazar payı nedeniyle çok özel bir yeri vardır. Çoğu endüstriyel uygulamada kullanılan geleneksel (konveksiyonel) kimyasal katalizörlerin yerini giderek mikrobiyel enzimler almaktadır. Çeşitli mikroorganizmalar tarafından üretilen enzimler, kimyasal katalizörlere kıyasla pH, sıcaklık vb. gibi koşullara daha dirençlidirler.
Biyokimyasal reaksiyonların pek çoğu protein yapısında olan ve enzim olarak isimlendirilen organik kimyasal maddeler tarafından katalizlenir. Az sayıdaki ribonükleotitler hariç olmak üzere bilinen tüm enzimler protein yapısındadır.
Bilimsel anlamda ilk enzim çalışmaları 1760 yılında sindirim enzimlerinin araştırılması ile başlandığı bilinmektedir. Günümüzde 2000 kadar enzim endüstriyel olarak üretilmekte ve pazarlanmaktadır. Üretilen enzimlerin çok yaklaşık üçte biri deterjan sanayisinde kullanılmaktadır. Bu enzimler ağırlıklı olarak protein ve yağları parçalayanlardır. Deterjanlarda kullanılan enzimlerden sonra süt sanayisinde kullanılan enzimler, nişasta endüstrisinde kullanılan enzimler ve tekstil ürünlerinde kullanılan enzimler, mikrobiyolojik enzimlerin kullanıldığı önemli sanayi dalları arasındadır. Bunların dışında hayvan yemleri üretiminde, alkollü ve alkolsüz içecekler üretiminde, fırıncılık ürünlerinde de enzimler kullanılır. Gıda endüstrisinde kullanılan başlıca enzimler α-amilazlar, katalaz, laktaz, lipaz, pektinaz, proteaz, rennin, selülaz ve diğerleridir.
Mikrobiyel enzimlerin üretilmesinde ağırlıklı olarak küfler ve başta Bacillus spp. olmak üzere bakteriler kullanılır. Bacillus spp. dışında enzim üretiminde kullanılan başka bakteriler ve mayalar da vardır.
Mikrobiyel enzimlerin üretilmesi enzimoloji bilim dalı konusudur ve başta biyokimya ile mühendislik disiplinlerinden oluşan multidisipliner bir bilim dalıdır.
Enzim üretiminin temel aşamaları amaca uygun bir mikroorganizma kültürü ve uygun bir substrat seçimi ile başlar. Kullanılan mikroorganizmanın hedef enzimi uygun substrat ile en fazla (maksimum) düzeyde üretilmesi önemlidir. Ancak, substratta üretilen enzimin saflaştırılabilmesi çok özel enzimoloji bilgisi gerektirir.