酶耦合的研究进展
酶催化反应研究的新进展
酶催化反应研究的新进展
近年来，酶催化反应研究取得了许多新进展，成为了生命科学和工业界的热点领域。
本文将介绍其中的一些重要内容。
首先，科学家们发现了一些新的酶。
例如，最近证实了一种名为“鱼皮酶”的酶在水下环境中起着重要作用。
这种酶在鱼身上形成的泡沫中起到稳定作用，使得鱼能够在水下呼吸和游泳。
这个发现对于水产养殖等行业可以产生重要影响。
其次，许多科学家致力于研究酶催化反应的机制。
他们发现，在许多情况下，酶催化反应的速率远高于化学反应的速率。
这是因为酶具有高度特异性，可以选择性地催化特定的反应。
同时，酶还能通过结构改变来调整其催化效率。
另外，科学家还在努力改进酶的催化效率。
一些新的技术被开发出来，例如基于人工智能的酶工程。
这种技术可以预测酶的反应性能，并通过蛋白质工程来提高酶的稳定性和催化效率。
这项技术可以用于精密的合成化学和药物研究等方面。
除此之外，酶催化反应也可以应用于环境保护和能源产业。
例如，酶催化反应可以催化生物质转化为生物柴油或其它有机化合物，从而减少化石燃料的使用量。
此外，酶也可以用于净化水环境，例如去除废水中的有害物质或控制水体中藻类的生长。
总之，酶催化反应在生命科学和工业界都有着广泛的应用前景。
随着新技术和新发现的不断涌现，酶研究将会越来越重要。
我们
期待这个领域未来的发展。
酶催化反应机制及其研究进展
酶催化反应机制及其研究进展酶催化是生命体系中一种重要的化学反应过程。
通过酶催化反应，生物体能够高效地合成、分解有机物质，维持正常的生命活动。
酶催化反应涉及多种生物化学过程，包括代谢环路、信号转导、DNA复制等。
了解酶催化反应机制及其研究进展，对于揭示生命体系的生物化学过程和研究开发新药物具有重要意义。
1. 酶催化反应机制酶催化反应的机制是一种复杂的生物化学过程。
酶是一种生物催化剂，可以加速化学反应的速率，但不改变反应物之间的化学结合能。
酶催化反应的机制一般可以分为两个主要方面：酶与反应底物的相互作用、酶催化过程中的过渡态和中间态。
酶与反应底物的相互作用：酶与反应物相互作用是酶催化反应的第一步，也是反应速率决定步骤。
酶通过其特定的结构与反应底物相互作用，形成酶底物复合物。
酶底物复合物的形成受多种因素影响，如温度、pH值、离子强度、酶浓度等。
酶催化过程中的过渡态和中间态：酶催化过程涉及多种反应中间态和过渡态。
酶与反应物的相互作用形成的酶底物复合物能够稳定反应物之间的化学结合能，从而降低反应能垒。
酶催化反应过程中产生的反应中间态和过渡态对反应的速率和选择性起重要作用。
有些酶能够诱导形成反应中间态，促进反应的进行。
有些酶则能够降低反应的自由能，并引导反应进入能量最低的通道。
2. 酶催化反应的研究进展在过去几十年中，酶催化反应的研究取得了巨大的进展。
随着生物化学和分子生物学技术的不断提高，研究者们能够更深入地了解酶催化反应的机制，并探索酶催化反应对于生命体系的重要性。
其中，一个重要的突破是对酶底物动力学的理解。
通过对酶底物复合物的结构和动力学特征的研究，研究者们能够更好地了解酶如何选择不同的反应底物，并探究反应底物与酶结合的方式和动态特征。
另一个重要的进展是对酶催化机理的理解。
研究者们通过结构生物学和分子动力学模拟等多种手段，探索酶催化过程中的关键反应中间态和过渡态，并发现酶在这些关键中间态和过渡态方面具有非常高的活性和特异性。
酶学研究的新进展
酶学研究的新进展酶是生命体中的重要组分，可以催化生物反应，因此在许多生物和重要的产业中具有广泛的应用。
近年来，随着分子生物学、结构生物学、生物化学等科学的不断发展，酶的研究也取得了许多新进展。
基于基因组学的酶研究随着基因组学研究的深入，越来越多的序列信息被发现。
这些序列信息的发现为酶学研究提供了更全面的基础。
通过基因组学的方法，我们可以预测和发现数千种新酶，这些酶在生物工程和制药业中具有很大的应用前景。
同时，基于基因组学的方法还可以大规模筛选酶，以选择最适合特定反应、反应条件和底物的酶。
分子动力学的酶研究随着计算机科学和生物技术的不断进步，分子动力学已成为研究酶活性和酶机制的常用方法之一。
利用分子动力学模拟可以获得酶分子结构在时间和空间上的变化情况，从而了解酶的结构和酶活性。
此方法可以帮助酶学家设计新的酶，同时也可以揭示酶结构和机理的奥秘。
高通量分析的酶研究传统的酶研究方法比较繁琐、费时且样品需求量较大，而高通量分析技术可以同时处理多种样品，快速地筛选新的酶和优化酶反应条件。
高通量分析策略中包括光化学和蛋白质芯片技术等。
结合高通量分析技术，酶学家可以更好地理解和控制反应过程，以此提高生产效率和酶的价值。
蛋白质结构研究与酶机制研究酶是由蛋白质组成的，因此研究蛋白质的结构有助于了解酶的机制。
利用蛋白质结晶技术和冷冻电镜技术等方法，已经解析了大量酶的高分辨率结构，这些结构为研究酶的功能和机制提供了重要的信息。
结合蛋白质结构和酶机制研究，科学家可以深入了解酶的功能和机理，开发新的酶及其应用。
总的来说，随着不同科学技术的发展，酶学研究也在不断取得新的进展。
同时，酶作为生命体中的关键组分，在生物工程、制药、食品加工和环境保护等多个领域中具有广泛的应用前景。
相信在不久的将来，酶学研究将会为我们带来更多的惊喜。
酶耦合的研究进展讲解
三、酶耦合的分类
酶固定化技术的耦合 （1）吸附- 交联
吸附载体富含氨基或羟基，酶通过物理吸附或离子吸附作用与 载体结合，结合力比较弱，在高离子强度和高p H值下，容易解析造 成酶的泄漏，一般不单独使用。吸附- 交联法是目前使用较多的耦合 方法。
Vemuri G 等研究发现蛋壳吸附，戊二醛交联固定化脂肪酶的方 法机械强度好，能够抵挡较强的剪切力，比海藻酸包埋法更适合于催 化搅拌罐中的油脂反应，能重复使用8 批次。吸附介质和一些添加剂 对酶有保护作用，能够降低交联的激烈程度.
酶耦合的研究进展
内容
酶耦合的研究背景 酶耦合的定义 酶耦合的分类 酶耦合的应用研究进展
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一、酶耦合的研究背景
酶应用的发展背景
自从人类发现酶具有高效的催化活性以来，就不断的研究酶的结 构、作用机理、并试图进一步对酶进行改善以获得更高的催化活性， 其中的技术包括酶的修饰、酶的定向进化、甚至是人工合成所需酶类， 而酶的固定化也由此而因应而生。但这些技术只仅仅集中于单个酶分 子的基础上，并且在运用上也不断暴露一些问题，因此有得学者逐渐 开始着眼于酶耦合技术方面上，起初研究是有关酶固定化技术的耦合， 而最近人们也开始尝试将两种或两种以上的酶耦合进行催化，另外有 得学者将酶耦合的概念延伸，将酶与化学、酶与发酵等进行耦合应用， 拓展了酶耦合的应用范围，酶耦合概念的提出和应用不仅解决了单酶 催化的一些局限性问题，更在手性分子的拆分，生物转化的应用领域 上取得良好进展，同时也简化了生产工序，提高了生产效率。
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二、酶耦合的定义
耦合：
指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧 密配合与相互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象； 概括的说耦合就是指两个或两个以上的实体相互依赖于对方的一个量 度。其一般用在通讯、软件等工程方面。
酶学研究的最新进展
酶学研究的最新进展酶学是研究酶作用机理、性质以及酶的应用等方面的学科。
酶作为生物催化剂，参与了生命的各个领域，如代谢、信号传导、细胞分化、免疫反应等。
对于酶学的研究，不仅可以加深对生命基本规律的认识，还能为实现农业、医疗、工业等领域的经济增长和社会发展做出重要的贡献。
在现代生命科学的研究中，酶学一直是一个热门话题。
近年来，酶学研究在机制、结构、功能等方面都取得了一些新进展。
一、酶催化机制的新认识催化是酶最基本的功能之一。
酶能够加速化学反应的速率，使之不再受限于传统反应条件，如温度、pH等。
而酶作用机制，一直是酶学家们关注的焦点。
目前，关于酶催化机制的研究主要集中在以下几个方面。
1.催化机构的精细解析酶的催化机构通常包括吸附、取向、诱导、质子传递等多个环节。
目前，酶学家们在利用X射线晶体结构技术等手段，对许多重要酶的催化机构进行了精细解析。
例如，对乳酸脱氢酶、乙醇脱氢酶、GLUT1、P-gp等酶的结构研究，揭示了酶的催化机制，进一步深化了对酶的理解。
2.中间态的探究与研究在催化过程中，酶能够形成不同的中间态，这些中间态反映了催化机制的多个方面，如亚基配位、化学反应、质子转移等。
例如，针对α-淀粉酶、环氧酶、酯酶、乳酸催化剂等酶的研究，发现了不同的中间态，进一步揭示了其催化机制。
3.催化剂的创新发现酶的活性部位就是催化剂。
近来，对酶活性部位的理解得到了重要补充。
例如，发现了吡咯核酸的催化剂作用、金属离子的催化剂作用、催化剂协作的作用等重要发现。
这些新发现，可能在未来的研究中为制备更高效的催化剂提供借鉴。
二、酶结构与功能的研究酶的结构与功能是密不可分的。
如何发现和研究酶的结构与功能，一直是酶学家们努力的方向。
近些年来，关于酶结构与功能的研究进展主要集中在以下几个方面。
1.结构和功能之间的联系酶学家们一直在努力破解结构与功能之间的联系。
近来，研究人员采用多种方法来探究酶的结构和功能之间的关系，例如，利用定量质谱方法、表达遗传学方法等，可以发现结构上构象变化给酶的功能带来了重要影响。
酶膜耦合制备高活性ACE抑制玉米肽及结构研究
活性肽 具 有 易 消化 吸 收 、 抗疲 劳 、 氧 化 、 高血 压 抗 抗 和促进 肠道益 生菌 的生 长 等生 物活性 。 高血压疾 病 是 目前 世 界上 死 亡 率 最 高 的 疾病 ，
因此 预防 和 治 疗 高 血 压 疾 病 一 直 是 人 们 关 注 的 热
业化生产提供依据 ， 并使其 附加值 大大提 高 。
ｔ ｔｔ ｇｐｐｉｅ ” 后 来 发 现 肽类 也 能 抑 制 血 管 紧 ｅ ｉｉ ｅｔ ） ， ｎ ａｎ ｄ 张素转 化酶 （ Ｃ 而具有 降压作用 ；ｕ Ａ Ｅ） Ｓｈ等 从 玉米
黄粉中分离 出序列 为 Ｐｏ ｅ —Ｇｎ— ｙ —Ｔｒ的一 ｒ —Ｓｒ ｌ Ｔ ｒ ｙ 种膜结合蛋 白肽 ， 为 １０ｏ ｏ ／Ｌ ＳＹ ｎ Ｉ 。 ０ ， ｌ ； ａｏ等 在 ｃ ｍ 此基础上 又分离 出 ３ ０余种玉米短肽 ， 具有 较低的 Ｉ卯 ｃ
制备 高活性 ＡＣ Ｅ抑 制玉米肽 ， 察 了该 制备过 程 中产 品 的质 量和 稳定性 ， 考 比较 了不 同分子质 量级分 玉米肽 的
Ａ Ｅ抑 制活性 ， Ｃ 以及采 用 Ｈ Ｌ Ｐ ｃ—Ｍ ／ Ｓ ＭＳ对几 种 玉米肽 的结构进 行 了解析 。结果显 示： 连 续制备 ５ｈ内， 在 所
一
现水解 物在线膜分离 ， 同时提 高生 产效率 和稳定 产 品 质量 。我国在 这方面 也开展 了一些 研究 工作 ， 如采用
超滤技术分 离大豆肽 、 动态膜分 离式 酶反应 器连 ｊ将
直是功 能食 品 中的 研究 热 点 ， 大量 研 究 证 实生 物
续操作成 功地 用 于生 物酶 法 降解菊 粉 生产 果 糖工 艺 中 ］ 。本研究 利用酶解 一 膜分离耦合技术制备高活性 Ａ Ｅ抑制玉米肽 ， 其 中 ３种 以前未 报道过 玉米肽 Ｃ 并对
酶催化合成技术的研究进展
酶催化合成技术的研究进展酶催化合成技术是一种利用酶作为催化剂，以生物体内代谢反应为模板，通过改变反应条件，合成所需目标化合物的技术。
相对于传统化学合成技术，酶催化合成技术具有环境友好、反应速度快、产物高纯度等优点，因此近年来受到了广泛关注和应用。
一、酶催化合成技术的发展历程酶是一种天然的催化剂，它可以在生物体内催化各种生物化学反应。
早期的酶催化合成技术以天然酶为催化剂，但天然酶在各种反应条件下的催化效率和稳定性都有限，因此人们开始研究改性酶作为催化剂。
20世纪50年代，人们开始探索酶的改性和固定化技术，通过化学修饰、植物提取物等方法改变酶的性质，提高酶的催化效率和稳定性。
80年代末开始出现了基于DNA重组技术和蛋白质工程的酶改造技术，可以通过改变酶的基因和蛋白质结构，获得具有更优异催化性质的人工酶。
二、酶催化合成技术的应用酶催化合成技术已经广泛应用于食品、医药、化学等领域。
以下介绍其中几个典型应用案例。
1.食品领域酶催化合成技术在食品工业中的应用非常普遍，如面包的酶解改良剂、果汁的果胶酶、乳制品的凝血酶等。
其中，蛋白酶作为一种生产和加工肉制品的重要酶类，具有降解肌肉蛋白质、增强肉质弹性等作用。
2.医药领域酶催化合成技术在医药领域的应用也很广泛。
例如，利用酶催化技术可以制备具有高效活性和高稳定性的药物前体和中间体，同时也可以提高药物的口感和溶解度，增加药物的生物利用度。
3.化学领域酶催化合成技术在化学领域中的应用主要体现在有机合成中。
例如，以肝细胞色素P450等氧化酶为催化剂，可以催化一些具有难以合成的手性化学物质，提高产物的立体选择性和产率。
三、未来的发展趋势酶催化合成技术的研究已经取得了巨大的进展，但同时也存在一些难以克服的瓶颈问题。
比如酶的稳定性、催化效率、特异性等问题。
未来的研究方向主要有以下几个方面：1.开发新的酶催化剂，并改进已有的酶催化剂，以提高酶催化合成技术的响应性和稳定性。
2.引入生物信息学、材料科学、化学工程和微生物学等学科的交叉应用，以提高酶的利用效率和性能。
双酶耦合法生产鸟氨酸盐酸盐的工艺改进探讨
Ｗ ａ ｖ ｅ ｎ ｕ ｍ ｂ ｅ ｒ ／ ｃ ｍ ＂ ’
图１ Ｌ 一鸟氨 酸盐 酸 盐的红 外光 谱 图
表１ 反应 ｐ Ｈ 对 产率 的影 响
序号
１ ２ ３
反应 ｐ Ｈ
９． ０ ９＿ ３ ９ ． ６
Ｌ — Ａ ｒ ｇ ／ ｇ
１ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０
６ ０ ｍｉ ｎ。
的最适 ｐ Ｈ，ｐ Ｈ过 高或 过 低 对 酶 的 活性 ２） 均 受 到 一 定 的抑 制 作 用 ，从 而 影 响 酶 的 由表 ２ 可 知 ，反 应 温度 Ｔ Ａ 过 低 ，造 活性发 挥 。 成 反 应 无 法 快 速 进 行 彻 底 ，反应 温 度 较 ２ ． １ ． ２ 反 应 温度 Ｔ Ａ 对产 率 的影 响 （ 表 高 的条 件 下 ，反 应 比较 完 全 ，但 温 度 过
（ 宁波市镇 海海德 生化 科技 有限公 司，浙江 宁波 ３ １ ５ ２ ０ ４ ）
摘 要 ：本 研 究 以 Ｌ 一精 氨酸 为 原料 制 备 Ｌ 一鸟 氨 酸 盐酸 盐 ，通 过设 计 正 交 实验 ，讨 论反 应 ｐ Ｈ、温度 、时 间等 因素对 产 率的影 响 ，确定 各步反 应 中较 佳 的实验 条件 。得到 双酶 耦合 法制备 Ｌ 一鸟氨 酸 盐 酸盐 的较佳 工 艺条件 为 ： 反应 ｐ Ｈ值 ９ ． ３ ， 反应 的温度 为 ３ ８ ． ５ ℃ ，反 应 时间 １ ５ ， Ｊ 、 时 ，产率 为 ８ ３ ． ５ ％ 。 关键 词 ：鸟氨酸 盐酸 盐 ；双 酶耦 合法 ；工艺 改进 ；精氨 酸 中图分 类号 ：Ｔ Ｓ ２ ３ 文献 标识 码 ：Ａ 《８ 。 霉 嚣 舞辱毒
注 ：反 应 温 度 ＴＡ 为 ３ ８ ． ５ ￣ Ｃ， 反 应 时 间 Ｔ 为 １ ５ ｈ，反 应 ０ ｍｉ ｎ 。
酶学研究的新进展
酶学研究的新进展酶学研究是生物学领域中广泛关注的领域之一，主要研究酶的结构、功能、机制和应用等方面。
随着科技的不断发展，酶学研究也在不断深入，近年来出现了一些新进展，本文将对其进行探讨。
一、酶的结构酶作为生物催化剂，其结构对其功能起着极其重要的影响。
在过去的研究中，科学家们主要通过X射线衍射、核磁共振和电子显微镜等手段研究酶的空间结构和三维构型。
但这些方法也有很多限制和局限性，如X射线衍射需要大量的蛋白质，而电子显微镜需要蛋白质晶体的平面性。
因此，科学家们开始采用先进的技术，如单分子荧光显微镜、原子力显微镜等，从单个酶分子的角度来研究其结构。
这些方法不仅可以提供更高分辨率的图像，还可以揭示酶的动态变化和功能机制。
二、酶的功能酶的功能机制一直是研究的热门话题之一。
目前，人们对酶的催化机制已经有了很深入的认识，其中一些关键性质可以通过计算机模拟进行研究。
人们已经成功地对很多酶类进行了全原子分子动力学模拟，可以从原子的角度上研究酶的催化反应机制和反应速率的变化。
此外，人们还发现，激光可以作为一种有益的工具来帮助观察和控制酶催化反应。
比如，在低能级的激光照射下，科学家们发现某些酶类可以发生同位素交换反应，从而揭示了其催化原理。
三、酶的应用酶的应用是酶学研究的一个重要方面，包括生物制药、食品工业、污水处理和生物传感器等。
在生物制药中，酶作为制药中间体的合成催化剂，可以诊断和治疗疾病。
在食品工业中，酶可以用来改善食品质量和口感，促进食品科技的发展。
在污水处理中，酶可以分解有毒有害物质，改善水质。
在生物传感器中，酶可以作为检测生物分子的重要组成部分，用于医学和环境监测等领域。
结语总之，随着科技的不断发展，酶学研究还有很大的发展空间。
未来的酶学研究将更加注重从微观角度出发，研究单个酶分子的结构和功能，同时结合分子设计、分子动力学模拟和新型材料等方法来研究酶的应用。
预计未来几年内，酶学研究降低成本，提高效率和安全性的新技术将不断涌现，从而推动酶学研究的进一步发展。
酶学的新研究进展和应用前景
酶学的新研究进展和应用前景随着技术的不断进步和深入研究，酶学在生命科学领域中变得越来越重要。
酶是生物大分子，具有催化活性，可以参与生物代谢、饮食摄入和排泄等重要过程。
酶学研究已成为理解生命规律的重要手段之一。
近期关于酶学的新研究进展以及其应用前景引起了人们的广泛关注。
一、新研究进展酶学的最新研究成果之一是对酶的结构和功能的深入理解，特别是对结构和功能之间的关联的研究。
酶的结构是与其功能高度相关的，在深入了解酶的结构后，可以设计出定向催化剂，从而提高其催化效率和特异性。
另一方面，越来越多的研究表明酶在物种演化、生命历程和疾病机制等领域的重要作用。
例如，起过程中许多酶参与了代谢的调节和失调，从而导致许多代谢性疾病的发生，如糖尿病和高血压等。
因此，酶学研究也有助于更好地理解疾病的发病机制，为疾病治疗提供新思路。
二、应用前景近年来，随着分子生物学发展的高速度，酶学的应用范围不断扩大，其应用前景日益广阔。
下面我们具体来了解一下酶学的应用前景。
1.生命科学领域酶学将成为基因工程和生物技术的基础，目的是利用酶催化技术来合成、变换和降解大分子生物体系，从而实现先进的生物工程技术。
酶还可以作为新的工业催化剂，如化纤产业、医药业等领域。
2.环保领域酶可以作为一种生物催化剂来替代传统排放过程中使用的化学催化剂，这种替代不仅显著减少了工艺中的化学废物，减轻了环境压力，还能够直接转化废水为生物肥料的方式，从而促进环保事业的可持续发展。
3.食品领域许多食品都是通过酶催化合成，如面包、奶酪、啤酒等。
酶学的研究和应用将有助于提高食品生产的效率和品质。
4.医疗领域酶在医疗领域的应用也日益受到关注。
在医疗设备中，酶的检测技术可以帮助医生确定疾病的发生和轻重，还可以作为一种新型的药物载体，从而帮助药物的吸收、代谢和排泄等方面具有更好的效果。
总的来说，酶学的新研究进展和应用前景，将会影响未来的生命科学和医疗领域。
这些研究成果和应用创新不仅进一步推动了生物科技领域的发展，也为人们提供了更好的生活条件，促进了经济社会的发展。
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Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱge
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酶与其他技术的耦合 包括酶和另一种非酶物质的耦合、酶和化学的耦合、酶和发酵的 耦合等。 程咏梅等发现了一种催化效率较高的消旋催化剂——CD550 树 脂, 其与脂肪酶耦合可成功催化1-苯乙醇的动态动力学拆分(DKR).该 树脂60 ℃下可将100 mmol/L (S)-1-苯乙醇于1.5 h 内完全消旋. 当其 应用于1-苯乙醇的DKR 反应时, 通过采用结构较复杂的邻苯二酚二乙 酸酯、间苯二酚二乙酸酯、3,5-二甲基苯酸乙酸酯作为酰基供体, 可 有效抑制树脂催化的底物无选择性转酯化, 极大提高底物转化率和产 物ee 值.（2010） 徐晓滢等在实现高效D-海因酶固定化的基础上，提出了利用耦 合原位分离技术制备N-氨甲酰-D-苯丙氨酸的方法，并通过对反应条 件的摸索，证实了该方法能有效提高混旋底物的生物转化，在底物溶 液浓度为1 g· L· 1 时，24 h 转化率可达62. 725%，较采用单一固定床 酶转化体系的转化率提高了89. 3%。（2007，该反应分离耦合方面 的研究在国内外还是空白）
行联合应用，或一种酶与另一种非酶物质的联合应用，以改变单酶催 化低效率问题，同时增加其他反应功能，以提高反应作用，而广义上 还包括酶和化学、发酵的联合以简化工艺、酶的不同固定化技术之间 的耦合以解决酶和载体结合不牢固，容易脱落等问题的一种技术。
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三、酶耦合的分类
酶固定化技术的耦合
（1）吸附- 交联
利用两种或两种以上胶体耦合包埋技术能解决单一凝胶包埋机械 强度不好或不易成型的问题，如，周爱梅等发现明胶和卡拉胶具有协 同作用，它们之间的耦合能够降低明胶的使用量，并提高机械强度。
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（4）絮凝固定化与其他方法的耦合
1977 年，Long Margarete 等提出絮凝固定化技术，用絮凝剂 对细胞进行处理，将得到的絮团经离心、过滤、压缩、干燥等工艺， 得到粒径统一的固定化细胞颗粒。絮凝固定化具有条件温和，酶活回 收率高的优点，单一絮凝固定化的方法避免了将细胞从发酵液中分离 的步骤，但操作过程也很复杂。如果絮凝- 吸附法将从发酵液（酶液） 絮凝出的酶直接吸附到介质上，可简化絮凝固定化的操作工序，并增 加固定化酶的稳定性。Nivedita kamat h 等利用多聚电介质的絮凝能 力将尿素降解细胞吸附在棉布介质上降解尿素，大大降低了传统高压 分解釜分解尿素的费用，并适用于连续的操作。 絮凝- 包埋法的耦合能够较好地解决絮凝固定化方法，但机械强 度不好，酶在包埋介质中容易发生泄露。 絮凝- 交联、絮凝- 微囊法能够有效地提高固定化载体的机械强度
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酶固定化技术耦合的新进展 田景振等发明了一种以甜菊叶为原料,利用酶法进行低温浸提, 提取液经絮凝工艺除去胶体、色素等杂质后,再经一定截留分子量的 超滤膜进行膜过滤处理,超滤液利用树脂联用技术进行吸附、解吸、 脱色工序,最后经喷雾干燥制得成品。本发明得到的产品,经高效液相 色谱法分析,总苷含量在98％以上,优于国际优级品，并能够有效的解 决常规方法生产周期长,甜菊苷转移率低等问题,并能使树脂使用寿命 延长6倍以上。（2011，专利） 酶耦合法去消旋化的研究新进展 李云龙从土壤中分离得到两株氧化还原酶菌株:氧化微杆菌 ECU2010和红酵母AS2.2241，前者能选择氧化(R)一1一苯乙醇生成 苯乙酮， 后者能选择性还原多种芳基酮生成（s)一醇,并组合使用两 株菌的整细胞进行耦联生物催化反应，建立了一条高效的去消旋化路 径，对多种芳基仲醇实现了去消旋化(产物得率:86.5一9.0%，光学纯 度:>99%ee）最终确定了合适、经济的辅酶再生法，并对酶一酶祸合 法催化反应的可能性进行了探索研究。（2010 ，华南理工）
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酶耦合其它方面的进展
毛裕民等发明了一种新的多肽——人线粒体ATP酶耦合因子6－14, 编码此多肽的多核苷酸和经DNA重组技术产生这种多肽的方法。该多 肽用于治疗多种疾病的功效，如恶性肿瘤,血液病,HIV感染和免疫性疾 病和各类炎症等。（2001，专利） 李强等发明了一种N-甲基吗啉氧化物和纤维素酶耦合提取桑枝果 胶的方法，该发明利用N-甲基吗啉氧化物为处理剂提取桑枝皮中果胶, 可以高效提取果胶,只需20-50minNMMO处理,最终果胶得率可以达到 11%,提高了桑枝皮的果胶提取效率。（2012，专利）
酶耦合的研究进展
内容
酶耦合的研究背景
酶耦合的定义
酶耦合的分类
酶耦合的应用研究进展
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一、酶耦合的研究背景
酶应用的发展背景
自从人类发现酶具有高效的催化活性以来，就不断的研究酶的结 构、作用机理、并试图进一步对酶进行改善以获得更高的催化活性， 其中的技术包括酶的修饰、酶的定向进化、甚至是人工合成所需酶类， 而酶的固定化也由此而因应而生。但这些技术只仅仅集中于单个酶分 子的基础上，并且在运用上也不断暴露一些问题，因此有得学者逐渐 开始着眼于酶耦合技术方面上，起初研究是有关酶固定化技术的耦合， 而最近人们也开始尝试将两种或两种以上的酶耦合进行催化，另外有 得学者将酶耦合的概念延伸，将酶与化学、酶与发酵等进行耦合应用， 拓展了酶耦合的应用范围，酶耦合概念的提出和应用不仅解决了单酶 催化的一些局限性问题，更在手性分子的拆分，生物转化的应用领域 上取得良好进展，同时也简化了生产工序，提高了生产效率。
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（2）共价结合-交联
共价结合法一般通过载体表面的基团与酶表面的基团如：氨基、 羧基、巯基等相互作用实现固定化，结合比较牢固，基团之间有很强 的选择性， Hung Tien- Chieh 等介绍了以壳聚糖为载体固定化脂肪酶的方法， 首先用碳化二亚胺激活壳聚糖上的羟基，使酶共价结合到羟基上，再 通过戊二醛在壳聚糖的氨基上交联更多的酶，该固定化方法又称“二 元固定化法”。 共价结合- 交联法也存在一些缺点，如操作比较复杂，需要对载 体进行修饰和活化，酶和载体结合过程中反应激烈，容易造成酶失活， 如 Leontievsky A A等在研究中发现，用共价结合- 交联法固定化漆 酶，虽然能够维持原有酶活力33 天，但造成的酶活力损失可达50 %。
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（3）包埋固定化与其他方法的耦合
包埋法是固定化酶比较方便的方法，条件温和，基本上不会改变 酶的结构，细胞也不容易脱落，但主要存在机械强度差、酶易泄漏和 传质阻力较大。耦合固定化技术能够很好地解决这两个问题， 王康等用海藻酸钠和壳聚糖固定化脂肪酶，将其应用于有机相的 反应，提高固定化酶的包埋率和稳定性，并且由于壳聚糖具有一定的 疏水特性，这有利于疏水底物向酶分子周围的扩散， Tanriseven Aziz 等将葡萄糖淀粉酶吸附在凝胶化的玉米淀粉颗 粒上，再用海藻糖包埋，解决了酶泄漏的问题，
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政治背景
国家在十二五规划文件中的有关中国生物技术核心关键技术方面提 出要大力开展多酶耦合、酶与化学耦合、酶与发酵耦合等关键技术研 究，建立具有自主知识产权、成本低、可工业化生产的生物催化工程 技术，提高我国工业酶开发和应用水平。（中商情报网 ，十二五期 间中国生物技术核心关键技术发展重点）
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多酶耦合
指将两种或两种以上的酶进行耦合以提高催化效率的方法，也可 将两种不同的酶通过耦合固定化技术进行耦合，即双耦合（一指不同 酶的耦合，二指固定化技术的耦合） 刘洪等以玉米淀粉为反应底物,研究了在微波辐射条件下诱导α— 淀粉酶和糖化酶耦合催化淀粉水解的特性，（此前相关研究未见报道） 考察pH 值、温度、底物浓度、时间和微波功率对淀粉水解率的影响。 结果表明, 微波—双酶耦合催化淀粉的水解率比水浴加热提高20%以 上。（2009） 彭益强等利用工程菌产的1,3-丙二醇氧化还原酶进行转化3-羟基丙 醛为1,3-丙二醇的反应，同时偶联甘油脱氢酶（由另一工程菌制备） 转化甘油的反应进行辅酶NADH的再生，实现了1,3-丙二醇的双酶耦 合的连续反应。由于来源于工程菌的双酶酶学性质相适应，反应连续 进行34 h 后，底物3-羟基丙醛的转化率达63.4%，产物1,3-丙二醇的 产率达64.6%。（2010）
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（5）膜固定化与其他方法的耦合
膜固定化法又称酶截留法，，是将酶限制在一定的范围内来实现 固定化。膜固定化的方法可分为游离态和固定化态两种方式。固定化 式比较有利于反应器的控制，产品的分离纯化，反应器型式的选择。 能与膜耦合的传统固定化技术有吸附法、共价偶联法、絮凝法等， Godevargova T 等分别用几种物质修饰膜，并共价结合尿素酶， 发现经硫酸羟氨和硫酸肼修饰的膜固定化酶活力较高，70 C下，可能 是用这两种方法修饰，酶分子和带电膜之间的间隔较大，酶不易受到 带电离子的影响，反应4 h后，游离酶完全失活，而固定化酶仍保持 80 % 的活力。 Akgo si nan 等通过共价活泼的染料MX-5BR，并注入金属镍离 子Ni（Ⅱ）的方法活化聚乙酰膜，用该膜吸附固定化酶，可以通过吸 附- 解吸附重复利用酶，而基本没有酶活力损失。
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四、酶耦合的应用进展
酶与发酵耦合研究进展 刘海清等利用糖化发酵耦合工艺生产柠檬酸技术，研究了在发 酵培养基中添加糖化酶对提高发酵液的糖化程度,增加发酵单罐产酸, 降低发酵残总糖和发酵粮耗的作用、同时研究在培养基中添加糖化酶 的最佳温度、最佳数量、研究在发酵培养基中添加糖化酶生产工艺对 提高产品质量的作用。解决了目前企业发酵生产柠檬酸过程中发酵转 化率低,发酵粮耗高等问题。（2011，专利） 多酶耦合新进展 江波等发明了以蔗糖为底液,采用蔗糖果糖转移酶和菊糖果糖转 移酶,通过双酶耦合催化反应来合成双果糖酐III，该发明生产方法简单, 对环境无污染,所得到的双果糖酐III安全可靠,属于一种市场前景广阔 的低热量新型甜味剂 （2011，专利 ，江南大学）
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二、酶耦合的定义