أيهما تنتج الإنزيمات بشكل تجاري البكتيريا أم الفطريات؟

مقدمة خفيفة

الإنزيمات بصفة عامة عبارة عن مركبات بروتينية ذات وزن جزيئي كبير وتعتبر عوامل مساعدة Catalysts بمعنى أنها تسرع من معدل التفاعلات الكيمائية دون أن يحدث لها تغيير. وكلمة Enzyme مشتقة من اليونانية حيث أن الحرفان En معناهما في "In" والحروف Zyme معناها الخميرة "Yeast" أي أن الكلمة كلها معناها "في الخميرة In yeast". وأول مرة استعمل فيها لفظ إنزيم كان في عام 1878 وكان يستخدم للتمييز بين ما كان يعرف في ذلك الوقت باسم التخمرات المنظمة Organized ferments والتي تعني استخدام الكائن الحي كله Whole microorganism في التخمير وبين التخمرات غير المنظمة Unorganized ferments والتي تعني استخدام مستخلصات Extracts أو إفرازات Secretions الكائن الحي في التخمير . أي أن لفظ الإنزيم آنذاك كان يستخدم للتأكيد على أن هذا العامل المساعد في التفاعلات الكيمائية عبارة عن مستخلص أو إفراز خارج الخلايا وليس الخلايا كلها. وفي عام 1897 استطاع أحد العلماء الألمان أن يثبت أن مستخلصات الخميرة التي لا تحتوي على خلايا تستطيع أن تقوم بعملية التخمر Fermentation.

البكتيريا المنتجة للإنزيمات بشكل تجاري عددها قليل نسبيا بالمقارنة بالفطريات كما يتضح من جدول (1). ومعظم البكتيريا المنتجة للإنزيمات التجارية تتبع الجنس الهوائي المكون للجراثيم وهو جنس Bacillus. ولا يوجد من البكتيريا السالبة لجرام ما ينتج الإنزيمات التجارية سوى البكتيريا Klebsiella pneumoniae  مما يعني ندرة الإنزيمات الخارجية في البكتيريا السالبة لجرام وزيادة تكلفتها وصعوبة الحصول عليها بشكل تجاري من هذه البكتيريا.

أما بالنسبة للكائنات ذات النواة الحقيقة Eukaryotes فإن الفطريات الخيطية متمثلة في أجناس Aspergillus, Penicillium, Rhizopus بالإضافة إلى بعض الخمائر هي التي تستخدم في إنتاج الإنزيمات التجارية.

ولتوضيح الدور الهام الذي تساهم به الميكروبات كمصدر هام للإنزيمات فيكفي أن نعلم أن خلية واحدة من البكتيريا E. coli (على سبيل المثال) تصنع داخلها حوالي 3000 نوع مختلف من البروتينات معظمها عبارة عن إنزيمات.

جدول (1): بعض مصادر الإنزيمات الميكروبية الهامة