酶的固定化技术、现状及发展趋势
酶的固定化
3.扩散限制效应
酶固定化使生物催化反应从均相转化为多相，于是产 生了扩散阻力：
●
外扩散阻力是底物从宏观环境向酶颗粒表面传递过
程中的一种扩散限制效应，发生在固定化颗粒周围的液膜
层。它会使底物在固相酶周围形成浓度梯度，通过增加搅 拌速度和底物流速的方法可以减少外扩散效应。
●
内扩散阻力是指底物分子达到固相酶表面后传递到
缺点：
● ● ●
固定化时，酶活力有损失； 增加了生产的成本，工厂初始投资大； 只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物， 与完整的菌体相比不适于多酶反应，特别是需要辅 胞内酶必须经过酶的分离手续。
对大分子底物不适宜；
●
助因子的反应；
●
三、影响固定化酶性质的因素
分配效应 空间障碍效应 扩散抑制效应
在具体选择时，一般应遵循以下几个原则：
（1）必须注意维持酶的构象, 特别是活性中心的构象。
（2）酶与载体必须有一定的结合程度。
（3）固定化应有利于自动化、机械化操作。 （4）固定化酶应有最小的空间位阻。 （5）固定化酶应有最大的稳定性。 （6）固定化酶的成本适中。
1.吸附法
吸附法（Adsorption） 是通过载体表面和酶分子 表面间的次级键相互作用 而达到固定目的，是固定 化中最简单的方法。只需 将酶液与具有活泼表面的 吸附剂接触，再经洗涤除 去未吸附的酶便能制得固 定化酶。
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●
●
1.分配效应
由于载体和底物的性质 差异引起了微环境和宏观 环境之间的性质不同。微 环境是在固定化酶附近的 局部环境，而将主体溶液 称为宏观环境。由这种不 同造成的底物、产物和各 种效应物在两个环境之间 的不同分配，被称为分配 效应。
2.空间障碍效应
酶的固定化技术
摘要：酶的固定化技术是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，酶仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利用的一类技术。
酶的固定化技术已经成为酶应用领域中的一个主要研究方向。
经固定化的酶与游离酶相比具有稳定性高、回收方便、易于控制、可反复使用、成本低廉等优点，在生物工业、医学及临床诊断、化学分析、环境保护、能源开发以及基础研究等方面发挥了重要作用。
因此酶的固定化技术研究已成为十分引人注目的领域。
本文简要介绍了固定化酶技术的概念、制备方法(包括传统固定化技术、传统固定化技术的改进方法、新型固定化技术) 及其在化学化工、食品行业、临床医药、生物传感器和环境科学等领域中的应用现状与存在的问题,并对固定化酶技术的应用前景进行了展望。
关键词：固定化酶；制备；应用；磁性载体；定向固定固定化酶的研究始于1910年,正式研究于20世纪60年代,70年代已在全世界普遍开展。
酶的固定化(Immobilization of enzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内,仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复利用的一类技术。
与游离酶相比,固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时,又克服了游离酶的不足之处,呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控、工艺简便等一系列优点。
固定化酶不仅在化学、生物学及生物工程、医学及生命科学等学科领域的研究异常活跃,得到迅速发展和广泛的应用,而且因为具有节省资源与能源、减少或防治污染的生态环境效应而符合可持续发展的战略要求。
固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。
物理方法包括物理吸附法、包埋法等。
物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应,整体结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。
但是,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用,因此对一些反应不适用。
化学法是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法。
固定化酶的研究进展和应用前景
固定化酶的研究进展和应用前景固定化酶是指将酶固定在固体载体上，并保持其生物活性的一种技术。
它有许多优点，如可重复使用、稳定性高、易于回收等，因此成为了生物技术领域一种非常有前途的研究方向。
一、固定化酶的发展历程固定化酶的概念最早可以追溯到20世纪50年代。
第一种固定化酶的载体是硅胶，随后又发展了许多种载体，如凝胶、海藻酸盐、纳米材料、磁性颗粒等。
随着技术的进步，目前已有各种方法来制备纳米载体和比之前更优异的凝胶载体。
同时，各种固定化酶的制备方法也在不断改进，包括共价结合、吸附、交联、包埋等。
二、固定化酶的应用固定化酶的应用范围非常广泛，包括生物催化、食品工业、医药工业、制药工业等。
其中，固定化酶在食品工业中的应用最为广泛。
如生产葡萄糖、果汁、醋等。
固定化酶也可以用于制药工业中的药品合成。
此外，还可以在纳米技术、环境保护、制垃圾处理等领域中找到应用。
三、固定化酶的优势1. 重复使用：固定化酶具有可重复使用的优势，节省了时间和成本，具有广泛应用前景。
2. 稳定性：与游离酶相比，固定化酶具有较高的稳定性和耐受性，并可在极端环境中保持其生物活性。
3. 易于回收：固定化酶可以设计成可在固定化酶中回收，增加了其经济价值。
四、固定化酶仍需解决的问题尽管固定化酶在许多领域中具有潜力，但仍存在一些问题。
1. 优化载体：优化载体并不是一件容易的事情，其选择需要结合具体的酶种和应用需求，存在一定的技术难度。
2. 降低成本：目前固定化酶的生产成本仍比较高，限制了其在一些领域中的推广。
3. 稳定性问题：目前许多固定化酶在长时间的储存或使用过程中还会出现酶失活的情况，这需要更好的研究与解决。
综合而言，固定化酶的广泛应用前景与其固有的优势是显而易见的。
在未来，我们需要持续关注固定化酶领域的研究与发展，加快技术优化和成本降低，更好地服务于人类的需求。
固定化酶技术在生物催化中的应用
固定化酶技术在生物催化中的应用随着环保意识的不断增强，生物催化技术越来越受到人们的重视。
而在生物催化过程中，酶的作用不可或缺。
酶是一种催化剂，可以加速化学反应的速度，降低反应的能量，从而使化学反应更加高效地进行。
固定化酶技术是将酶固定在载体上，以提高酶的稳定性和反应速度。
本文将详细介绍固定化酶技术在生物催化中的应用。
一、固定化酶技术的原理及分类固定化酶技术是将酶固定在载体上，形成固定化酶。
固定化酶与游离酶相比，具有以下优点：1.稳定性好。
固定化酶固定在载体上，稳定性比游离酶高，可以重复使用。
2.反应效率高。
固定化酶可以提高反应速率和催化活性。
3.选择性强。
固定化酶可以控制化学反应的速率和选择性。
固定化酶技术按固定载体的性质可以分为物理固定和化学固定。
物理固定主要采用吸附法、共价键交联法和包埋法等方法将酶固定在载体上。
化学固定则采用交联剂将酶与载体交联。
二、固定化酶技术在生物催化中的应用固定化酶技术广泛应用于生物催化领域。
以下分别从制药、饲料、酿酒和食品生产中介绍固定化酶技术的应用。
1.制药固定化酶技术可以应用于制药过程中。
在药物合成中，固定化酶可以成为催化剂，促进药品合成反应的进行。
同时，固定化酶还可以在药品生产的过程中帮助提高药品的纯度和产率。
2.饲料固定化酶技术可以应用于饲料生产中。
在畜禽养殖中，添加一定量的酶制剂可以帮助加速饲料的消化和吸收，从而提高饲料的利用率，降低饲料成本，提高畜禽的生产力。
3.酿酒固定化酶技术还可以应用于酒类生产中。
在啤酒和葡萄酒生产中，添加适量的酶制剂可以加速麦芽和葡萄汁的转化，从而提高发酵速度和酒的品质。
4.食品生产固定化酶技术也广泛应用于食品生产中。
例如，将食品中的淀粉转化为糖，可以提高食品口感和甜度。
固定化酶技术可以帮助提高酶的催化活性和稳定性，从而提高食品生产的效率和品质。
三、固定化酶技术未来的发展趋势随着科技的不断发展，固定化酶技术也将面临新的挑战和机遇。
固定化技术应用-酶和细胞的固定化
固定化技术应用－酶和细胞的固定化试题中出现固定酶能不能催化一系列反应，查找资料，没有权威资料认为已经存在催化系列反应的酶，应该是研究方向。
选修知识的考查已经出现应用方向，也拓展到了技术的前景。
也就是说，需要在教学中创设情境适当扩大知识面，结合试题进行教学会收到很好的效果，如固定化酶技术可以拓展到固定化细胞。
问题：固定化技术以及发展前景如何？什么是固定化酶？什么是固定化细胞？011.固定化酶技术固定化酶技术是用物理或化学手段。
将游离酶封锁住固体材料或限制在一定区域内进行活跃的、特有的催化作用，并可回收长时间使用的一种技术。
酶的固定化技术已经成为酶应用领域中的一个主要研究方向。
经固定化的酶与游离酶相比具有稳定性高、回收方便、易于控制、可反复使用、成本低廉等优点，在生物工业、医学及临床诊断、化学分析、环境保护、能源开发以及基础研究等方面发挥了重要作用。
2.固定化酶技术的发展以前，固定化酶技术是把从生物体内提取出来的酶，用人工方法固定在载体上。
1916年Nelson和GrImn最先发现了酶的固定化现象。
科学家们就开始了同定化酶的研究工作。
1969年日本一家制药公司第一次将固定化的酰化氨基酸水解酶用于从混合氨基酸中生产L－氮基酸，开辟了固定化酶在工业生产中的新纪元。
我国的固定化酶研究开始于1970年，首先是微生物所和上海生化所的工作者开始了固定化酶的研究。
当今，固定化酶技术发展方向是无载体的酶固定化技术。
邱广亮等用磁性聚乙二醇胶体粒子作载体，采用吸附－交联法，制备出具有磁响应性的固定化糖化酶，简称磁性酶(M I E)一方面由于载体具有两亲性，M I E可稳定的分散于水相或有机相中，充分的进行酶催化反应；另一方面，由于载体具有磁响应性，M I E又可借助外部磁场简单地回收，反复使用，大大提高酶的使用效率。
Puleo等将钛合金表面用丙烯酸胺等离子体处理引入氨基，然后将含碳硝化甘油接枝于钛合金表面，或者将等离子体处理的钛合金先由琥珀酸酐处理，再用含碳硝化甘油接枝，进而将溶菌酶和骨形态蛋白进行固定，实现了生物分子在生物惰性金属上的固定化。
简述固定化酶的应用及前景
简述固定化酶的应用及前景一、固定化酶的应用1。
食品工业：将酶直接添加到果汁，奶制品，肉制品等食品中，既保留了原有的营养成分又提高了产品质量。
目前，酶制剂已被广泛应用于各类食品行业中，尤其是在软饮料行业中得到了最好的利用。
2。
发酵工业：酶具有多样性和专一性，可以实现酶的固定化和工业化生产，其中包括了传统工业菌株的固定化，酶反应器的固定化，以及微生物细胞固定化等。
在固定化酶的基础上可以实现微生物的快速发酵，节约人力资源的同时，也降低了发酵设备的要求。
3。
医学领域：固定化酶在疾病诊断和治疗方面有很大的潜力。
利用固定化酶可以诊断出体内不同的疾病，如癌症、糖尿病等，也可以进行病毒的检测。
同时，在蛋白质的表达，纯化及工业生产中有重要作用。
4。
日用化学工业：目前，市场上大部分洗涤产品都采用高效活性酶，如脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等。
高效活性酶能够去除皮肤表面多余油脂和污垢，具有较强的杀菌消毒能力，因而有广泛的应用价值。
以自动加药为例，目前的加药方式是先把水或药液配成适宜浓度后再加入原料，这种方式比较麻烦，而且经常会出现因浓度过高而影响产品质量，造成浪费的现象，甚至还会对环境产生一定的污染。
另外，传统的固定化技术只限于小规模生产，仅用于特殊需要的地方，限制了酶固定化技术的进一步发展。
以上所说的全是新的思路和工艺，它们并非取代传统的工艺，但它们确实存在着很多优点。
固定化酶能够帮助我们解决许多难题，使我们的工作效率得到很大的提高，节约了成本，这是毋庸置疑的。
另外，酶的应用还拓宽了其他的领域，有很大的发展前景。
二、固定化酶的前景1。
能源工业。
这主要是利用微生物代谢过程中产生的糖类，脂类等发酵生产生物燃料，它属于二次能源，未来可充分利用纤维素、淀粉、蛋白质等大分子物质进行发酵。
同时，由于固定化酶反应器所需要的发酵底物种类少，处理量大，易于回收，因此固定化酶还可以用于大规模发酵生产生物燃料，解决交通运输过程中的能源紧缺问题。
简述酶的固定化方法
简述酶的固定化方法酶是一种细胞的特殊物质，它能够触发各种特定的化学反应，是维持机体正常功能的关键因素。
酶可以通过自然发生或人工合成的方式获得，但是因为其有机物质性质和活性位点的稳定性比较低，它对外界环境敏感，因此，对酶的稳定性进行改善是提高酶功效比较有效的方法之一。
其中，酶固定化方法可以大大改善酶的稳定性，从而提高其活性，使它能够持续发挥作用。
酶固定化方法是指将蛋白质固定在固定支架上的技术，目的是增加酶稳定性，防止它失去活性，提高其发挥的功能。
它通常可以通过物理和化学方法将酶结合到模板上，使它能够更好地承受外界因素的攻击。
一般来说，酶固定化方法可以分为物理固定化和化学固定化两种方法。
一种非常常见的物理固定化方法是离子交换，它是很多固定化酶的主要技术。
它的原理是，将可逆的分子键稳固地结合在离子交换型固定支架上，以酶本身与支架上的离子来形成相互作用。
可以通过这种方式将酶稳定地固定在支架上，从而改善其稳定性。
另一种比较常用的化学固定化方法就是聚合键固定法，它能够通过化学键稳定地将酶和基体结合起来，从而有效地防止活性位点的破坏。
它是将一种特定的有机键，如超醛凝胶定化剂，结合到支架上，在支架上形成层状的有机膜，将酶结合到这个层状结构上；或者使用其他的水性凝胶定化剂，使酶形成胶状物质，将酶结合到这种胶状物质上，从而实现固定化。
此外，酶固定化还可以通过细胞固定化技术，通过把细胞固定在支架上，辅以适当的因子来促进细胞内酶的生成，从而实现酶固定化。
总之，酶固定化方法是运用技术将酶结合到固定支架上，使酶具有更高的稳定性，从而提高其活性，更好地发挥功能的一种有效的技术手段。
目前，已经有许多不同的酶固定化技术可用，如物理固定化和化学固定化；但是，在实际应用中，根据酶的性质，合理选择酶固定化的方法和固定支架材料，以获得最佳的发挥效果，是实施酶固定化的重要前提。
酶固定化技术目前在环境污染控制、食品加工、医药制剂和其他领域有着广泛的应用，为酶的有效利用和更大的发展提供了强有力的保证。
酶工程的发展状况及其应用前景
酶工程的发展状况及其应用前景摘要：酶在现代生物生产中扮演着重要角色，酶作为一种生物催化剂，因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点，以及酶工程不断的技术性突破，使得酶在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。
关键词：酶工程生物催化剂酶的固定正文：随着酶生产的不断发展，酶的应用越来越广泛。
现在，酶工程已在医药、食品工业、农业、饲料、环保、能源、科研等领域广泛应用。
成为基因工程、细胞工程、蛋白质工程等新技术领域的科学研究和技术开发中不可取代的工具。
一、酶工程的发展及应用现状（一）国内外酶制剂的发展现状BCC最新研究报告显示，未来4 年全球工业酶制剂市场价值将以9.1％的复合年增长率继续增长，由2011年的39亿美元增加至2016 年的约61亿美元。
该报告将工业酶市场细分成3个部分：生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。
2011 年生物酶的市场价值达12 亿美元，预计还将以8.2％的复合年增长率继续增长，2016年达17亿美元。
2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元，未来4 年还将以10.4％的年均复合增长率增长，预计2016年达21 亿美元。
2011年其他酶制剂的市场价值为15 亿美元，预计还将以8.7％的复合年增长率增长，到2016年市场价值将达到22亿美元①。
我国酶制剂工业面经过近几十年的发展，初步具有一定的规模，取得了很大的进步。
但是，国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位，特别是一些比较出色的公司，例如，诺和诺德公司（Novo Nordisk）、丹尼斯克公司（Danisco）等②。
（二）酶工程的应用现状一、酶工程技术在医药工业中的应用1、酶的固定化技术酶的固定化(enzyme immobilization)是指采用有机或无机固体材料作为载体(carrier or support)，将酶包埋起来或束缚、限制于载体的表面和微孔中，使其仍具有催化活性，并可回收及重复使用的酶化学方法与技术。
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酶的固定化技术、现状及发展趋势
酶的固定化
固定化酶是20世纪60年代开始发展起来的一项新技术最初主要是将水溶性酶与不溶性载体结合起来,成为不溶于水的酶的衍生物, 所以曾称为“水不溶酶”和“固相酶”但后来发现也可以将酶包埋在凝胶内或置于超滤装置中, 高分子底物与酶在超滤膜一边, 而反应产物可以透过膜逸出, 在这种情况下, 酶本身仍是可溶的因此, 用水不溶酶和固相酶的名称就不恰当了在年第一届国际酶工程会议上, 正式建议采用“固定化酶”的名称。
所谓的固定化酶，是指在一定的空间范围内起催化作用的，并能反复和连续使用的酶。
固化酶的出现，解决了酶在工程化应用中存在的问题。
极大地提高了酶的应用价值。
酶的本质是蛋白质，酶的固定化实质是具有催化活性的蛋白质的固定。
没的催化活性主要依靠他的特殊的高级结构——活性中心。
当高级结构或活性中心发生变化时，酶的催化活性便下降，底物的特异性也可能发生变化，因此制备固定化酶时必须严格操作条件，尽可能避免酶的高级结构受到损害。
酶的固定化方法很多，主要分
为四类：即吸附法、包埋法、共价
结合法、交联法等。
吸附法和共价
结合法又可称为载体结合法。
1、包埋法：
包埋固定化法是把酶定位于聚合物材料的格子结构或微胶囊结构中这样可以防止酶蛋白释放, 但是底物仍能渗人格子内与酶相接触此法较为简便, 酶分子仅仅是被包埋起来, 生物活性破坏少,
但此法对大分子底物不适用
（1）凝胶包埋。
凝胶包埋法是将酶包埋在交联的水不溶性凝胶的空隙中的方法交联聚丙烯酞胺凝胶包埋法是首先被采用的包埋技术。
用此法固定了胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、β一淀粉酶用此方法后来又固定了过氧化氢酶、胰凝乳蛋白酶、β一葡萄糖苷酶，近年又有人使用天然材料如藻酸盐和卡拉胶进行包埋。
（2）微胶囊包埋将酶包埋于半透性聚合体膜内, 形成直径为1~100μm的微囊这种固定化酶是以物理方法包埋在膜内的, 只要底物和产物分子大小能够通过半透膜, 底物和产物分子就能
够以自由扩散的方式通过膜。
2、吸附法：
吸附法吸附固定是最简单的方法, 酶与载体之间的亲和力是范德华力、离子键和氢键此方法又可分为物理吸附法和离子吸附法
（1）物理吸附法,使用对蛋白质具有高度吸附能力的非水溶性载体, 如活性碳、几丁质、多孔玻璃等作为吸附剂, 将酶吸附到表面上使酶固定化这种方法操作简单, 反应条件温和, 载体
可反复使用, 但结合不牢固, 酶易脱落。
（2） 离子吸附法,利用酶蛋白在解离状态下可用电荷引力而固着于带有与酶蛋白电荷相异的离
子交换剂(水不溶性载体)上的固定化方法此法操作简单, 固定较为牢固, 在工业上用途颇广常用的载体有阴离子交换剂.
3、 共价法：
酶蛋白分子上的官能团和固相支持物表面上的反应基团之间形成共价键连接的方法其优点是酶与载体之间的连接很牢固, 稳定性好, 但反应条件激烈, 操作复杂, 控制条件苛刻目前, 已建立的方法包括.
(1) 重氮法,这是共价键法中使用最多的一种如下式所示, 将具有氨基的不溶性载体, 以稀盐酸和亚
硝酸钠处理成为重氮化物, 再与酶分子偶联酶蛋白中的游离氨基, 组氨酸中的咪哇基, 酪氨酸中的酚基, 可与其结合。
2[[]R NH R N N Cl -+→-→-≡酶]R-N=N-[酶]
（3） 肤键法， 此法是将有功能基团的载体与酶蛋白中赖氨酸的ε一氨基或N 末端的a 一氨基作用
形成肤键成为固定化酶。
（4） 烷基化法和芳基化法， 以卤素为功能基团的载体与酶蛋白的氨基或琉基发生烷基化或芳基
化反应,形成固定化酶。
4、 交联法：
使酶与带两个以上的多官能团试剂进行交联反应,生成不溶于水的二维交联聚集体, 交联形成的固定化酶称为交联酶与共价结合法一样, 都是靠化学结合的方法使酶固定化其区别在于交联法使用了交联剂常用的交联剂有戊二醛、蹂酸，单用戊二醛交联得到固定化酶的方法很少单独使用将此法与吸附法或包埋法联合使用可以达到良好的加固效果，例如先用几丁质吸附, 再用戊二醛交联等。
固定化方法的选择与比较
虽然发展了许多固定化技术, 并用于多种酶, 但现在还没有一种能适合所有应用和所有酶的全能方法因为各种酶的化学特性和组成差别很大, 底物和产物性质不同, 产物的用途也不一样因此, 对固定化酶的每一种应用来说, 必须找到既简便又廉价的方法, 并且要在给出产品的同时很好地保留酶活性, 还要有高的工作稳定性。
从载体材料特性和使用各种方法所获得的大量资料, 可归纳出选用固定化方法的一般依据, 并可作为某些特殊情况下的使用原则, 但并不能保证一定会成功因此, 必须通过多种方法的比较试验才能找出适合的方法
各种固定化方法的比较
固定化酶的性质
酶固定化后所引起的酶性质的改变, 一般认为其原因可能有两种一是使酶本身变化二是受固定化载体的物理或化学性质的影响所谓酶本身的变化, 主要是由于活性中心的氨基酸残基、高级结构和电荷状态等发生了变化载体影响, 则主要体现在固定化酶的周围, 形成了能对底物产生影响的扩散层, 以及静电的相互作用等引起的。
（1）温度酶被固定化以后, 其最适温度比天然酶高一些, 一般因酶而异, 大致提高5~15℃范围。
（2）稳定性酶经固定后, 稳定性都有所增加, 稳定性的提高包括对各种试剂的稳定性、对蛋白酶的稳定性、热稳定性的存及操作稳定性等
（3）pH值酶和细胞经固定化后, 其最适pH及pH活性曲线有时发生变化, 有时则不发生变化据报道, 最适pH的变化是由载体的静电荷决定的,用聚合阳离子作载体, 其最适pH比固定化前向酸性一侧偏移1个pH单位，这可解释为当酶被结合到聚合阳离子载体上时, 酶蛋白的阳离子数增多, 从而造成固定化酶反应区域pH值比外部溶液偏碱这样, 实际上酶的反应是在反应液的pH偏碱的一侧进行的, 从而使最适pH值转移到了酸性一侧, 若用聚合阴离子作载体, 则与上述情况相反, 最适pH值移向碱性一侧。
酶的固定化应用现状及发展趋势
1、在工业上的应用
（1）高糖果浆的生产：利用含葡萄糖异构酶的固定化酶生产高果糖浆是固定化酶在工业应用方面规模最大的一项早期工业生产果葡糖浆是采用游离的葡萄糖异构酶或含有此酶的微生物菌体分批进行的, 近年来,比蔗糖更便宜的果葡糖浆的需求量日渐增大, 因此很多国家都进行了旨在以大量和廉价生产果葡糖浆为目的的固定化葡萄糖异构酶的应用研究, 并成功地实现了工业生产
(2)L-氨基酸、有机酸的生产L—天门冬氨酸是最早用固定化酶在工业上大规模生产的氨基酸所用
的固定化方法有聚丙烯酞胺凝胶法、琼脂凝胶包埋法、明胶戊二醛包埋法和卡拉胶包埋法随后, 又发展起利用固定化细胞生产L一丙氨酸。
目前, 可以利用固定化酶和细胞生产的氨基酸和有机酸还有L一谷氨酸、L一异亮氨酸、L一瓜氨酸、L一赖氨酸、L一色氨酸、L一精氨酸、乳酸、醋酸、柠檬酸、葡萄糖酸等。
2、医学方面的应用
现在人们已将酶作为药物广泛地在医疗上加以应用, 发展成为酶疗法但用于治疗目的的酶, 本身是一种蛋白质, 进人少、体后, 会产生抗体, 由于抗体反应, 能引起患者的过敏性休克此外, 作为药物使用的酶, 一般活力比较低, 酶本身也不太稳定, 易被蛋白酶水解, 失去治疗作用如果将酶制成微小的胶囊型固定化酶再注人人体, 则可以增加稳定性, 并且避免与体液接触而产生抗体。
例如, 一天门冬酸胺酶具有治疗白血病的作用, 但天然L一天门冬酸胺酶进人人体会产生抗体, 使病人出现休克因此, 需将其微囊化或用可溶性高分子如梭甲基壳聚糖对其进行修饰以降低其毒副作用, 这种修饰实际上与固定化在化学本质上是一样的。
微小胶囊还适于包埋多酶系统, 因而可用于代谢异常症的治疗泣叉或制造少、工器官如人工肾脏以代替血液透析等。
需要说明的是, 用于体内治疗的固定化载体或胶囊都应具有良好的生物相容性或是可以生物降解的,以避免长期存留对人体带来的不良影响
3、环境保护方面的应用
消除环境污染, 保护环境, 是人们普遍关心的问题,固定化酶和细胞在这方面也大有用武之地。
（1） 环境监测根据固定化酶用于化学分析的原理,固定化酶也可以用于测定有毒物质含量以进
行环境监测如定酚、有机磷、有机氯、氰化物等的监测美国宾夕法尼亚大学利用多酚氧化酶制成固定化酶柱, 将其与氧电极检测器合用, 可以检测出水中5210-⨯的酚
（2） 处理三废人们可以利用活性污泥法来处理工业废水现在还可以从活性污泥中分离出微生物,
然后将酶或微生物细胞本身固定, 由此组成快速、高效、能连续处理的系统。
例如, 从处理含氰化物的活性污泥中分离出能分解氰化物的细菌, 然后用聚丙烯酸胺包埋、装柱, 用以除去废水中的氰化物。
4、 能源方面的应用
生产氢气和甲烷氢气作为一种清洁能源已引起人们的关注很多细菌和藻类在厌氧条件下都能产生氢气但是, 微生物细胞内的产氢系统很不稳定, 因而很难用于连续产生氢气实验证明, 微生物细胞经固定化后, 其氢化酶系统的稳定性提高, 能够连续产生氢气例如用聚丙烯酸胺凝胶包埋丁酸梭状芽抱杆菌IFO3847菌株, 可以利用葡萄糖生产氢气, 并且稳定性好, 无需隔氧近来, 固定化细胞技术在甲烷发酵中也获得了应用。
例如, 用聚乙烯醇（PV A ）为包埋剂对甲烷八叠球菌的富集培养物进行固定化, 其处理豆制品废水的结果表明, 在低有机物负荷下, 固定化甲烷八叠球菌发挥着很大的作用, 有较低的出水和较高的甲烷COD 含量。
目前，固定化酶技术已成为酶工程研究的重点和热点之一。
研究探索新的酶固定化技术、提高固定化酶活性收率、延长半衰期、降低成本将成为固定化酶研究领域的主要研究内容。
随着固定化酶研究的深入，必将在微生物发酵、酶工程、精细化工、环境保护、制药、生物传感器等领域，尤其是在大规模生物转化、手性化合物的合成以及其他传统酶和蛋白质等方面得到更广泛的应用。