Микробные липазы и их промышленное применение: комплексный обзор

Липазы представляют собой чрезвычайно универсальные ферменты, привлекающие значительное внимание в различных промышленных процессах. Их получают из животных, растительных и микробных источников. Объём рынка микробных липаз оценивался в 425,0 млн долларов США в 2018 году и, по прогнозам, достигнет 590,2 млн долларов США к 2023 году при среднегодовом темпе роста 6,8% начиная с 2018 года. Микробные липазы (EC 3.1.1.3) катализируют гидролиз длинноцепочечных триглицеридов. Микробные источники липаз отличаются разнообразием и высокой эффективностью; эти ферменты находят широкое промышленное применение, в том числе при получении модифицированных молекул. Липазы, представляющие собой ацилгидролазы триацилглицеринов, катализируют реакции гидролиза, этерификации и алкоголиза. Иммобилизация позволяет реализовать максимальную эффективность микробных липаз, благодаря чему они подходят для различных реакций; кроме того, процессы иммобилизации могут применяться для улучшения ароматических свойств. Характеристики иммобилизованных ферментов зависят от метода иммобилизации и типа носителя. При выборе носителя обычно учитывают биосовместимость, химическую и термическую стабильность, нерастворимость в условиях реакции, возможность лёгкой регенерации и повторного использования, а также экономическую эффективность. Среди бактерий для крупномасштабного получения липаз широко изучаются представители родов Bacillus, Achromobacter, Alcaligenes, Arthrobacter и Pseudomonas, а среди грибов — Penicillium, Fusarium и Aspergillus. Липазы как универсальные биокатализаторы способствуют удовлетворению потребностей различных отраслей, включая производство биодизеля, пищевую промышленность, кожевенное и текстильное производство, выпуск моющих средств, фармацевтическую и медицинскую промышленность. В обзоре обсуждаются микробные источники липаз и методы их иммобилизации, позволяющие повысить производительность, рентабельность и снизить логистические издержки, а также нагрузку на окружающую среду и пользователей.