發(fā)布時間:2013-01-06 11:52:07
大多數(shù)酶能溶于水或其它極性溶劑中。在過去的工業(yè)生產(chǎn)中，許多酶都以溶于水的狀態(tài)進行反應(yīng)。因此，生產(chǎn)上不得不以分批法進行，反應(yīng)完成以后，酶被棄去。固定化酶（或稱水不溶性酶）就是將水溶性酶制劑消泡劑，通過物理或化學(xué)的方法使之不溶于水，而仍然保持酶的催化能力的制劑。它的作用特點是用固定化酶作用于液相的底物。
固定化酶的優(yōu)點是穩(wěn)定，使用壽命長，一般可連續(xù)使用幾百小時甚至一個月。固定化酶是懸浮于酶制劑消泡劑反應(yīng)液中進行作用。反應(yīng)后可用過濾或離心方法與反應(yīng)液分離，從而可反復(fù)使用多次。固定化酶還可裝成酶柱，反應(yīng)液流過酶柱后，流出液即為反應(yīng)物，這樣就有可能使生產(chǎn)管道化、連續(xù)化及自動化；固定化酶在使用前可充分洗滌，除去水溶性雜質(zhì)，因而不會污染酶制劑消泡劑反應(yīng)液，產(chǎn)物的分離提純就簡單得多。因此，固定化酶的研究成功和應(yīng)用，是一項具有重大意義的技術(shù)革新。
固定化酶是本世紀60年代發(fā)展起來的，現(xiàn)在已有80多種酶制成固定化酶，范圍正在日益擴大，并逐步應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)上。
盡管酶固定化的方法很多，但各種方法共同關(guān)心的問題是如何維持酶的催化活性。因而在固定化反應(yīng)過程中，必須注意酶活性中小的氨基酸殘基與酶制劑消泡劑不發(fā)生變化，避免那些可能導(dǎo)致酶蛋白高級結(jié)構(gòu)破壞的條件。由于酶蛋白的高級結(jié)構(gòu)是憑借氫鍵、疏水鍵和離子鍵等較弱的鍵維持的，應(yīng)采取盡可能溫和的條件進行。
固定化酶的制備方法大致可分為4類：①吸附法（物理吸附和離子吸附）；②共價結(jié)合法（重氮法、疊氮法、縮合法、溴化氫法、烷化法及其它法）；③交聯(lián)法（酶交聯(lián)法、輔助蛋白交聯(lián)法、吸附交聯(lián)法和載體交聯(lián)法等）；④包埋法（基質(zhì)包埋法和微膠囊包埋法）。
吸附法是含酶水溶液和有活潑表面的吸附劑接觸，在經(jīng)洗滌除去不吸附的酶便能制得固定化酶。工件結(jié)合法是酶蛋白分子上功能團和固相支持物上的反應(yīng)基團之間形成化學(xué)共價鍵連接的方法。交聯(lián)法是用多功能試劑之間進行酶蛋白分子之間的交聯(lián)。包埋法是一種用物理方法將酶包埋在高聚物內(nèi)，反應(yīng)條件溫和，并且不改變酶結(jié)構(gòu)的固定化方法。
本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書。
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