Enzymtechnologie

1. Einleitung.- 1.1. Historisches.- 1.2. Auswahl von Biokatalysatoren.- 1.3. Gesetzliche Auswirkungen beim Einsatz von Enzymen.- 1.4 Das Wachstum der Enzymindustrie.- 2. Industriell genutzte Rohmaterialien fÜr Enzyme.- 2.1. Einleitung.- 2.2. Rohstoffquellen fÜr Enzyme.- 2.3. Mikrobielle Enzyme.- 2.4. Kontrolle der mikrobiellen Enzymproduktion.- 2.5. Genmanipulationstechniken.- 2.6. Schlußbemerkungen.- 3. Extraktion und Reinigung von Enzymen.- 3.1. Einleitung.- 3.2. Die Extraktion von Enzymen.- 3.3. Die Reinigung von Enzymen.- 3.3.1. Fraktionierung.- 3.3.2. Ionenaustauschchromatographie.- 3.3.3. Chromatofokussierung.- 3.3.4. Gelpermeationschromatographie.- 3.3.5. Affinitätschromatographie.- 3.3.6. Hochdruck-FlÜssigkeitschromatographie (HPLC).- 3.4. Reinigungen im großen Maßstab.- 3.5. Enzymspezifikation.- 3.6. Schlußbemerkungen.- 4. Reaktionskinetik und Reaktorkonstruktion.- 4.1. EinfÜhrung.- 4.2. Reaktionsgeschwindigkeit.- 4.2.1. Bestimmung der kinetischen Konstanten.- 4.2.2. Temperatur- und pH-Abhängigkeit.- 4.3. Reaktionsumsatz.- 4.4. Auslegung von Enzymreaktoren.- 4.4.1. Diskontinuierliche Prozesse.- 4.4.2. Kontinuierliche Prozesse.- 4.4.3. Die Wahl des Reaktortyps.- 4.5. Schlußbemerkungen.- 5. Enzyme in Medizin und Pharmazie.- 5.1. Einleitung.- 5.2. Enzymtherapie.- 5.2.1. Genetische Defekte.- 5.2.2. KÜnstliche Organe.- 5.2.3. Neoplasmakontrolle.- 5.2.4. Erkrankungen des Blutkreislaufes.- 5.3. Analytische Verwendung.- 5.3.1. Die direkte Analyse von Metaboliten.- 5.3.2. Indirekte enzymatische Analysen.- 5.4. Pharmazeutische Anwendungen.- 5.4.1. Halbsynthetische Antibiotika.- 5.4.2. Steroide.- 5.5. Schlußbemerkungen.- 6. Einfluß der Immobilisierung auf Enzymstabilität und Enzymverwendung.- 6.1. Einleitung.- 6.2. Enzymstabilität.- 6.2.1. Stabilisierungsmöglichkeiten während der Lagerung.- 6.2.2. Stabilisierungsmöglichkeiten fÜr den Prozeßablauf.- 6.3. Die Immobilisierung von Enzymen.- 6.3.1. Immobilisierung und Enzymaktivität.- 6.3.2. Immobilisierung und Enzymstabilität.- 6.4 Schlußbemerkungen.- 7. Enzyme in Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie.- 7.1. Einleitung.- 7.2. Weiterentwicklung traditioneller Verfahren.- 7.2.1. Milchprodukte.- 7.2.2. Proteolyse.- 7.2.3. Abbau von Kohlehydraten.- 7.2.4. Raffinierung von Zucker.- 7.2.5. Abfallbehandlung.- 7.3. Entwicklung neuer Verfahren.- 7.3.1. Der Abbau von Cellulose.- 7.3.2. Die Hydrolyse von Lactose.- 7.3.3. Die Umwandlung von Stärke.- 7.3.4. Enzymatische Produktion von Aminosäuren.- 7.4. Wirtschaftliche Überlegungen.- 8. Biosensoren.- 8.1 Einleitung.- 8.2. Immobilisierte Enzyme.- 8.3. Reaktoren fÜr die Analyse.- 8.3.1. Festbettreaktor.- 8.3.2. Offene Rohrreaktoren.- 8.4. Wandlergebundene Enzyme.- 8.5. Enzymthermistoren.- 8.6. Enzymatische Feldeffekttransistoren (ENFET).- 8.7. Direkte Wechselwirkungen zwischen Enzym und Elektrode.- 8.8. Weitere Sensoren.- 8.9. Die Bestimmung des Biologischen Sauerstoffbedarfs (BSB).- 8.10. Schlußbemerkungen.- 9. Enzymmodifikationen.- 9.1. Einleitung.- 9.2. Die Auswahl der geeigneten Enzymquelle.- 9.3. Substitution gebundener Metallionen.- 9.4. Kovalente Enzymmodifikationen.- 9.5. Enzymatische Enzymmodifikationen.- 9.6. Enzym-Coenzym Komplexe.- 9.7. Unspezifische Veränderungen.- 9.8. Ortsspezifische Mutagenese.- 9.8.1. Chemische Mutagenese.- 9.8.2. Oligonucleotidmutagenese.- 10. Ausblick.- 10.1. Einleitung.- 10.2. Die Vorhersage von Enzymfaltung und -Struktur.- 10.3. Enzyme in organischen Lösungsmitteln.- 10.4. Synthetische Enzyme.- 10.5. Die Regenerierung von Coenzymen.- 10.6. Schlußbemerkungen.- Literatur.