Экстремозим — это фермент , часто создаваемый археями , которые известны как прокариотические экстремофилы , способные функционировать в экстремальных условиях. Примерами таких являются условия высокой кислотности/основности, высокие/низкие температуры , высокая соленость или другие факторы, которые в противном случае денатурировали бы типичные ферменты (например, каталазу , рубиско , карбоангидразу ). [1] Эта особенность делает эти ферменты интересными для различных биотехнических применений в энергетике, фармацевтике, сельском хозяйстве, охране окружающей среды, пищевой промышленности, здравоохранении и текстильной промышленности. [2] [3]
С 1960-х годов ученые знали, что большинство ферментов имеют ряд функциональных возможностей в различных условиях. Благодаря своим уникальным свойствам, которые позволяют каталитическим реакциям происходить более эффективно, ферменты были востребованы для использования в жестких промышленных химических процессах в интересах прибыли и защиты окружающей среды. Со временем, и спрос требовал более высокого выхода продукта, жесткость химических процессов продолжала увеличиваться, чтобы соответствовать спросу, что привело к необходимости в ферментах, которые могли бы работать в условиях, в которых их предшественники не могли. [2]
В 1980-х годах ученые обнаружили ферменты, способные выдерживать ненормальные условия. Карл Штеттер и его коллеги из Университета Регенсбурга , Германия, обнаружили организмы, которые оптимально росли при температуре кипения воды (100 °C (212 °F)) или выше в геотермальных отложениях и горячих водах итальянского острова Вулкан. После этого новаторского открытия он продолжил открывать более 20 родов микробов, которые росли почти в тех же условиях, два из которых — бактерии Thermotoga и Aquifex , а остальные — археи. Эти открытия заинтриговали весь остальной научный мир. В течение следующих нескольких десятилетий Япония, Россия, Франция и другие страны искали микробы с такими же экстремально новыми характеристиками, как у Штеттера. [4]