Kā pamatmateriāls biokatalīzes jomā fermentu preparātu avots tieši nosaka to aktivitāti, stabilitāti, ražošanas izmaksas un pielietojuma scenārijus. Pašlaik rūpnieciskos{1}}enzīmu preparātus galvenokārt iegūst no divām kategorijām: mikrobu avotiem un dzīvnieku/augu avotiem.
Mikrobu avoti: rūpniecisko enzīmu preparātu galvenā izvēle
Mikroorganismi ir galvenais fermentu preparātu avots, kas veido vairāk nekā 80% no pašreizējās rūpniecisko fermentu tirgus daļas. Šos fermentus galvenokārt ražo no mikroorganismiem, piemēram, baktērijām, sēnītēm un raugiem, izmantojot fermentāciju, un to galvenās priekšrocības ir augsta produktivitāte, zemas izmaksas un liela apjoma ražošanas vienkāršība. Baktēriju enzīmi ir īpaši augsto temperatūru un skābju-sārmu noturības dēļ. Piemēram, Bacillus subtilis ražotā amilāze var izturēt temperatūru virs 90 grādiem un tiek plaši izmantota cietes cukura rūpniecībā; sārmaina proteāze, ko izdala Bacillus licheniformis, saglabā augstu aktivitāti vidē ar pH vērtību 8,5-10,5, kalpojot kā mazgāšanas līdzekļu, piemēram, veļas pulvera, galvenā sastāvdaļa. Fermenti no sēnīšu avotiem ir pazīstami ar savu spēcīgo katalītisko specifiku: Aspergillus niger ražotā glikoamilāze var efektīvi pārvērst cieti glikozē, savukārt Trichoderma celulāze ir izmantojama biomasas enerģijas pārveidošanai.
Mikrobu enzīmu ražošanas galvenā priekšrocība ir kontrolējama fermentācijas process. Optimizējot tādus parametrus kā barotnes sastāvs, temperatūra un pH vērtība, var panākt efektīvu enzīmu ekspresiju. Turklāt mikroorganismi ātri vairojas, nodrošinot lielu-apjoma ražošanas jaudu īsā laikā un samazinot ražošanas izmaksas,-tas ir būtisks iemesls to dominēšanai rūpnieciskos lietojumos.
Dzīvnieku un augu avoti: dabisko enzīmu tradicionālā bāze
Dzīvnieku un augu audi ir tradicionāli fermentu preparātu avoti. Šie fermenti lielākoties ir dabā sastopamas bioaktīvas vielas, kam raksturīga dabiska struktūra un laba savietojamība. Dzīvnieku izcelsmes enzīmi galvenokārt tiek iegūti no audiem, piemēram, dzīvnieku iekšējiem orgāniem un dziedzeriem. Piemēram, tripsīns un aizkuņģa dziedzera lipāze, kas ekstrahēta no cūku aizkuņģa dziedzera, ir svarīgas izejvielas gremošanas enzīmu preparātiem. Fermenti no augu avotiem ietver papaīnu, kas iegūts no papaijas lateksa, un bromelīnu no ananāsiem, ko plaši izmanto pārtikas mīkstināšanai, barības piedevās un citās jomās.
Tomēr fermentu preparātiem no dzīvnieku un augu avotiem ir noteikti ierobežojumi. To izejvielas ir atkarīgas no dzīvnieku audzēšanas vai augu audzēšanas, tāpēc piedāvājumu lielā mērā ietekmē gadalaiki un vide. Turklāt daži no dzīvnieku-atvasināti enzīmi var izraisīt alerģiju vai ētiskus strīdus. Šie faktori ierobežo to izmantošanu liela mēroga-rūpnieciskajā ražošanā, un pašlaik tie ir vairāk koncentrēti tādās nišas jomās kā dabiskā pārtikas pārstrāde.
Šiem divu veidu avotiem ir savs fokuss attiecībā uz tehnisko briedumu, ražošanas apjomu un pielietojuma jomu, kopīgi atbalstot vairāku nozaru, piemēram, pārtikas un ķīmijas inženierijas, attīstību.