Фермент (от лат. fermentum - закваска) – это белок, который выступает в качестве катализатора в живых организмах.
Одной из главных функций ферментов является ускорение процесса превращения веществ, которые поступают в организм, либо образуются при метаболизме. Всё это является необходимым для обновления клеток и обеспечения организма энергией.
Ещё одна важная функция ферментов – регулирование биохимических процессов. Они могут быть своего рода ответом на изменившиеся условия. В качестве примера можно привести реализацию генетической информации.
Структура ферментов изучается методами спектроскопии, рентгеновского структурного анализа и химической модификации. Около 3000 ферментов было охарактеризовано к концу двадцатого века.
Получают ферменты из тканей растений, животных, биологических жидкостей, таких как лимфа, кровь и другие, а также из культуральных жидкостей и клеток микроорганизмов. Чтобы получить отдельные труднодоступные ферменты, применяют методы генетической инженерии. При помощи солевых растворов ферменты экстрагируют из первоначального материала, после чего их разделяют на фракции.
Ферменты осаждаются солями (чаще всего (NH4)2SO4) или органическими растворителями (применяется реже). После всех этих процессов их очищают методами ионо-обменной и гель-проникающей хроматографии. На завершающих этапах очистки часто применяют метод аффинной хроматографии. При измерении каталитической активности ферментов с использованием специфических субстратов осуществляется контроль за ходом очистки ферментов.
Используются ферменты, как в очищенном, так и в неочищенном виде. Ещё с древних времен в неочищенном состоянии они применяются для получения продуктов питания, в том числе в сферах: сыроделия, хлебопечении, виноделии.
Очищенные ферменты необходимы в производстве аминокислот, а также их смесей для искусственного питания. Незаменимы они и в производстве сахарных сиропов, ряде лекарственных препаратов. Ферменты также служат отличным средством, с помощью которого удаляют лактозу из молока.