Сегодня большой ассортимент недорогих ферментов, в том числе высокой
чистоты, находит применение более чем в 25 отраслях промышленности, и прежде
всего — в лёгкой и пищевой.
Чтобы тесто было пышным, нужен разрыхлитель — углекислый газ. Он
выделяется при действии дрожжей на углевод мальтозу. А откуда берётся мальтоза?
Она постепенно образуется из крахмала под влиянием амилазы, содержащейся в
муке. Обычно собственной амилазы муки недостаточно, и этот фермент добавляют.
Протеазы, действующие на клейковину муки, используют, чтобы придать тесту консистенцию,
необходимую для удержания углекислого газа. Ведь если он пройдёт сквозь тесто
и улетучится, тесто снова опадёт. Добавление ферментов улучшает аромат и вкус
хлеба, даёт румяную корку.
И производству алкогольных напитков никак не обойтись без ферментов,
содержащихся в дрожжах. Дрожжи с различными ферментными комплексами позволяют
получать разные сорта пива. А чтобы напиток не мутнел, в него добавляют
протеазы (папаин, пепсин) — они разлагают белковые осадки.
Производство молочных продуктов также немыслимо без ферментов.
Простоквашу делают с помощью ферментов молочнокислых бактерий, которые
превращают молочный сахар лактозу в молочную кислоту. Для производства кефира
берут определённую смесь молочнокислых бактерий и дрожжей, при этом часть
содержащейся в молоке лактозы переходит в молочную кислоту, а часть — в
спирт. Одновременно идёт также частичный гидролиз белков, поэтому кефир легче
усваивается организмом, чем молоко.
Приготовление сыра заключается в створаживании молока протеазами. Белок
казеин, содержащийся в молоке, изменяется под их влиянием и выпадает в
осадок.
В лёгкой промышленности различные протеазы применяют для обработки
кожевенного сырья.
В последнее время протеазы стали добавлять в стиральные порошки для
удаления пятен крови, соусов, шоколада за счёт гидролиза белков. Для отстирывания
жирных пятен применяют липазы. Порошки с добавкой целлюлазы уничтожают
«выбившиеся» волокна и катышки на поверхности ткани. Если пользоваться «умными»
порошками, содержащими ферментные комплексы, то стирать надо в умеренно
тёплой воде: ведь ферменты не выносят высоких температур.
В медицине протеазы применяют для рассасывания тромбов, заживления ран.
Особенно эффективно действуют ферменты, иммобилизованные на тампонах и
бинтах. Ферменты «трудятся» также в аппаратах «искусственная почка» и
«искусственная печень».
Многие болезни связаны с нарушением активности ферментов: если она
недостаточна, требуется введение ферментного препарата. Ну а если активность
слишком велика? Некоторые лекарства представляют собой ингибиторы — вещества, подавляющие действие ферментов. Например,
каптоприл используют для понижения кровяного давления. А известный всем
антибиотик пенициллин является ингибитором фермента, ответственного за синтез
клеточных стенок бактерий. Под его действием бактерии теряют способность расти
и размножаться.
С помощью ферментов проводят различные клинические анализы. В
физиологических жидкостях организма больных содержатся определённые вещества,
а фермент, для которого данное вещество является субстратом или, наоборот,
подавляет его активность в какой-либо реакции, помогает распознать болезнь.
Так, по изменению активности ферментов обнаруживают краснуху, малярию,
гепатит В и другие заболевания. Глюкозооксидаза (фермент, окисляющий глюкозу)
используется в анализах на содержание сахара в моче и крови. Выпускаются
специальные препараты для определения алкоголя в крови водителей, в них входит
алкогольдегидрогеназа.
Описанное здесь — лишь малая часть того поля деятельности, которое отвёл
ферментам человек. В перспективе оно станет ещё обширнее. В связи с
надвигающимся энергетическим кризисом ведутся разработки по применению
ферментов для превращения энергии, в частности для преобразования химической
энергии в электрическую. С этой целью ферменты, отвечающие за окислительно-восстановительные
реакции, присоединяют к проводникам и полупроводниковым материалам.
Препятствия, омрачающие эти радужные перспективы, в основном сводятся к
одному: мы вынуждены использовать лишь то, что природа создала для своих
нужд. Вот если бы можно было самим сконструировать нужный для конкретной цели
фермент! А почему бы и нет?..