Microbial Proteases and Their Applications

Abstract

Přijato 6. listopadu 2017. Zrevidováno 4. ledna 2018. Zveřejněno 9. března 2018. ÚvodProteasy jsou hydrolytické enzymy běžně se vyskytující v těle živočichů, rostlin, hub a mikroorganismů včetně virů (1, 2). Majoritně se využívají v průmyslu a biotechnologiích, kde je lze označit za významnou komoditu. Celosvětový obchod s enzymy byl v roce 2015 odhadován na 7 mld. USD, z toho proteasy tvoří 60% celosvětového prodeje enzymů (3). V současné době jsou z proteas nejvíce využívány mikrobiální proteasy, které tvoří 40 % celkového obchodního obratu a poptávka se neustále zvyšuje v souvislosti s tím, jak roste zájem o aplikační využití (2, 3). Vzhledem k nízké efektivitě produkce proteas z rostlin a živočichů se začaly, jako producenti velkého množství, využívat mikroorganismy (2). Existuje mnoho mikroorganismů schopných produkovat proteasy, ale jen malé procento z nich je vhodné k průmyslovému, medicínskému a jinému aplikačnímu využití (4). Proteasy mohou katalyzovat řadu odlišných reakcí a je zapotřebí vybrat právě ty, jež splňují kritéria pro využití v analytické chemii, medicíně či biotechnologiích (2). Většina komerčně využívaných proteas pochází z mikroorganismů rodu Bacillus. Využití mikrobiálních forem života pro produkci enzymů má několik výhod: produkce velkého množství enzymu Univerzita obrany, Fakulta vojenského zdravotnictví, Katedra molekulární patologie a biologie (K-308), Třebešská 1575, 50001 Hradec Králové miroslav.pohanka@gmail.com SouhrnProteasy jsou skupina enzymů mikrobiálního, rostlinného i živočišného původu s nezastupitelným významem v základním metabolismu. Jedná se však i o materiál, který je vhodný k biotechnologickým aplikacím v širokém spektru oblastí jako je potravinový průmysl, výroba čistících prostředků a medicínské využití. Tento přehledový článek shrnuje základní informace o proteasach a nastiňuje příklady jejich použití. Klíčová slova: proteasy; enzym; biotechnologie; mikrobiální SummaryProteases are enzymes microbial, plant or animal origin with crucial importance in the basic metabolism. It is also a suitable material for biotechnological applications in a wide range of fields of interests like food industry, cleaning agents and medicine applications. This review paper surveys basic data about proteases and provides representative examples of their application.