Skrypt przygotowano dla studentów kierunku Biotechnologia realizowanego w różnych szkołach wyższych. Absolwent takich studiów powinien zdobyć przydatną w przyszłej pracy zawodowej wiedzę w zakresie możliwości praktycznego stosowania rozpowszechnionych obecnie technologii enzymatycznych. Warunkiem ich racjonalnego wykorzystania jest dobra znajomość rodzajów, charakterystyki, sposobów wytwarzania oraz możliwych zastosowań dostępnych w handlu preparatów enzymatycznych. Poszerzenie wiedzy w tym zakresie umożliwia lektura pierwszej części skryptu, użytecznej również dla pracowników firm wykorzystujących procesy enzymatyczne. Druga część zawiera natomiast przykłady ćwiczeń laboratoryjnych, niezbędnych dla zdobycia przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie posługiwania się enzymami. W niniejszym opracowaniu pominięto dostępne w wielu podręcznikach informacje dotyczące sposobu działania i budowy poszczególnych enzymów. Zrezygnowano też z cytowania artykułów źródłowych, zamieszczając jednak po każdym rozdziale zestaw literatury uzupełniającej, która umożliwi czytelnikom pogłębianie wiedzy w zakresie poszczególnych zagadnień.

1. Zasady ogólne (Izabela Sinkiewicz)

2. Bezpieczeństwo pracy w laboratorium (Katarzyna Grubiak)

   1. Zasady ogólne

   2. Postępowanie w nagłych wypadkach

   3. Bezpieczeństwo pracy z preparatami enzymatycznymi

3. Znaczenie i przykłady technologii enzymatycznych (Józef Synowiecki)

   1. Charakterystyka enzymów i ich podział

      1. Budowa enzymów

      2. Inhibitory i ich działanie

      3. optymalne warunki działania enzymów

      4. Klasyfikacja enzymów

   2. Warunki i przykłady oznaczenia aktywności enzymów

   3. Źródła i kryteria wyboru enzymów

      1. Źródła enzymów

      2. Ulepszanie szczepów drobnoustrojowych

      3. Zalety i wady technologii enzymatycznych

   4. Preparaty enzymatyczne stosowane w przemyśle i analityce

      1. Rodzaje preparatów enzymatycznych

      2. Przykłady zastosowań

4. Modyfikacje i hodowla drobnoustrojów wykorzystywanych do produkcji enzymów (Paweł Filipkowski)

   1. Surowce do przygotowania podłoży

   2. Skład i przygotowania podłoży

   3. Zalety i wady różnych sposobów hodowli

   4. Indukowanie syntezy enzymów

   5. Selekcja i doskonalenie drobnoustrojów

   6. Wytwarzanie enzymów rekombinowanych

5. Izolowanie i oczyszczanie enzymów (Izabela Sinkiewicz, Katarzyna Grubiak)

   1. Wybór źródła enzymu

   2. Przechowywanie materiału wyjściowego

   3. Wyodrębnianie enzymów

   4. Dezintegracja komórek

   5. Ekstrakcja enzymu

   6. Przeciwdziałanie stratom aktywności enzymu podczas ekstrakcji

   7. Zagęszczanie ekstraktu

   8. Wstępne oczyszczanie przez precypitację

   9. Oczyszczanie techniką ekstrakcji dwufazowej

   10. Odsalanie i wymiana buforu

   11. Wybór sposobu chromatograficznego oczyszczania

   12. Chromatografia jonowymienna

   13. Chromatografia wykluczania

   14. Chromatografia oddziaływań hydrofobowych

   15. Chromatografia powinowactwa

6. Otrzymywanie i zastosowania immobilizowanych enzymów (Józef Synowiecki)

   1. Rodzaje i charakterystyka preparatów

   2. Sposoby immobilizacji

   3. Stosowane nośniki

   4. Niektóre zastosowania

7. Bioreaktory stosowane w procesach enzymatycznych (Paweł Filipkowski,
   Józef Synowiecki)

   1. Ogólna charakterystyka

   2. Rodzaje bioreaktorów

   3. Usuwanie produktów z przestrzeni reaktora

   4. Reaktory do katalizowania reakcji w apolarnym środowisku

• Ćwiczenie 1/2 Biosynteza, izolowanie i oznaczanie aktywności rekombinowanej
  β - galaktozydazy ze zmodyfikowanej genetycznie Escherichia coli (Paweł Filipkowski)

• Ćwiczenie 3 Wyznaczenie optymalnych warunków działania i cieplnej stabilności
  α – amylazy z Aspergillus oryzae (Izabela Sinkiewicz)

• Ćwiczenie 4 Wpływ α – amylazy i glukoamylazy na zdolność skrobi do tworzenia kompleksów z jodem (Izabela Sinkiewicz)

• Ćwiczenie 5 Immobilizacja β –fruktofuranozydazy na chitynie (Katarzyna Grubiak)

• Ćwiczenie 6 Zastosowanie komórek drobnoustrojów do katalizowania reakcji enzymatycznych (Katarzyna Grubiak)

• Ćwiczenie 7 Wyznaczanie zmian stopnia hydrolizy białek podczas reakcji katalizowanych alkalazą