酶制剂论文

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食品酶制剂范文

食品酶制剂范文

食品酶制剂范文酶是一类能够加速化学反应的特殊蛋白质,它具有高效、具体和温和的催化性质。

酶制剂是一种通过工程技术将酶提取、纯化和固定化的产物,可在食品加工过程中使用。

常见的食品酶制剂主要有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶和脂肪酶等。

食品酶制剂在食品加工中起到了至关重要的作用。

首先,它可以加速食品中的化学反应,例如淀粉酶可以降解淀粉为糖类,蛋白酶可以水解蛋白质为肽段和氨基酸。

这些酶的作用可以使复杂的食物成分变得更容易消化吸收,从而提高食品的储存稳定性和口感。

其次,酶制剂可以改变食品的结构和形态,例如果胶酶可以解决果酱中的果胶凝胶丝或块儿现象,脂肪酶可以使巧克力更加细腻和顺滑。

此外,食品酶制剂还可以改善食品的颜色、口感和营养成分。

食品酶制剂在食品加工中有着广泛的应用领域。

首先,它可以被应用于面包、面条、糕点、咖啡、啤酒等食品制作中,以改善食品的质地、口感和色泽。

其次,酶制剂可以用于果蔬加工和酿酒等行业中,如果胶酶可以提取果汁、防止果汁澄清和果泥质构改善;葡萄酒酿造中的脂肪酶可以提高酒液的醇香和柔顺度。

此外,酶制剂还可用于乳制品加工、肉制品加工和调味品制作等领域,以改善产品的质量和可口度。

随着科学技术的不断进步,食品酶制剂在食品加工领域的应用前景非常广阔。

一方面,通过基因工程等手段,可以实现对酶的定制和改良,使其具有更高的催化效率和选择性。

另一方面,随着食品加工工艺的不断创新,对于酶制剂的需求也将不断增加,例如可用于降低食品油的使用量、促进食品脱色和添加保健功能等。

因此,食品酶制剂有着广阔的发展前景。

总结起来,食品酶制剂是一种具有高效、具体和温和催化性质的特殊蛋白质,能够加速食品中的化学反应,改善食品的质地、口感和色泽。

它在面包、面条、糕点、果蔬加工、酿酒、乳制品加工、肉制品加工和调味品制作等领域有着广泛的应用。

随着科技的进步,食品酶制剂的研发和应用将迎来更广阔的发展前景。

酶制剂论文

酶制剂论文

酶制剂的发展历史及前景我国酶制剂工业发展很快,酶制剂品种越来越多,应用技术也越来越精,但是品种还比较单调,与国外相比还有一定的差距,随着国外酶制剂的进入,酶制剂的品种逐渐丰富了,应用领域扩大了,带动了中国酶制剂向"高档次、高活力、多品种"的方向进展,使中国酶制剂形成了一个独立行业,在国民经济地位中占了重要一席。

中国酶制剂的发展概况我国的酶制剂始于1965年,成立了无锡酶制剂厂,这是我国第一家酶制剂厂。

该厂不断发展壮大,酶制剂产量不断增长,品种不断完善,科研成果频繁出现,成为我国酶制剂科研、生产、应用的综合基地。

无锡酶制剂厂培养了大批人才,成为我国第一代酶制剂科研和生产的专业人员,也为不断发展的中国酶制剂事业作出了贡献。

酶制剂的需求日益增加,从九十年代开始在江苏、河南、山东、河北等地逐渐建立新厂,经过改革、发展,至今已有30多家工厂,形成了我国酶制剂行业,为国民经济作出了很大的贡献。

20世纪60年代仅生产单一品种,到90年代已能生产10多个品种。

目前由于引进了新型酶,国内已能生产28个品种。

应用领域扩大了,应用面由酿酒扩大到淀粉糖、味精、食品、皮革等行业。

酶制剂发酵水平和提取收得率大幅度提高,消耗降低,价格下降。

酶制剂质量得到较大提高。

我国固体型粗制酶已逐步被液体型食用级精制酶所替代。

原来国内多数加工厂是将发酵液用硫酸铵盐析或酒精沉淀,经过滤干燥而成固体酶,这种产品含有残渣、硫酸铵等混合物。

目前,一些工厂采用发酵液过滤、超滤膜浓缩提纯技术,使粗制酶加工为精制酶,这样食品酶产品就上了等级。

国外酶制剂进人中国市场,由于竞争需要,促进了中国酶制剂质量的改进和提高。

新型酶,高活性、高纯度、高质量复合酶将成为今后酶制剂的发展方向。

新型酶制剂的出现,酶制剂应用技术的不断提高,将促进我国发酵行业及相关应用领域飞速发展。

二. 酶制剂在国民经济中的地位我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、味精、制药、有机酸、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域,并且应用领域不断扩大,应用技术水平不断提高,然而与国外先进国家相比尚有差距。

酶工程技术在医药制药领域的应用论文(共2篇)

酶工程技术在医药制药领域的应用论文(共2篇)

酶工程技术在医药制药领域的应用论文(共2篇)本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!第1篇:酶工程技术在医药制药领域的应用一、酶工程技术研究进展1固定化酶酶工程的最初10年,主要兴趣在发展固定化方法和载体,探索其应用的可能性。

第一代固定化生物催化剂的特征是单酶的固定化,发展了吸附、共价、交联和包埋等数十种固定化方法。

现已有20多种利用单酶活力的固定化生物催化剂在世界上获得工业应用。

2多酶系统的固定化固定化单酶不可能引起发酵工业的根本变革。

大多数生物化学产品的合成和转化必须依赖一连串酶反应,而且需要辅助因子和ATP的参与。

早在70年代初已尝试将催化顺序反应的几种酶共固定,发现物质转化的速度比溶液中酶混合物高。

70年代后期,辅酶的保持和再生又特别受到重视。

ATP和NAD在大分子化后可保持在半透膜内,往返于催化合成的酶与再生它们的酶之间。

已知的酶有50%以上需要辅因的存在参与酶促反应。

ATP、FAD、NAD、PLP与PQQ的再生都可能通过固定化技术获得不同程度的解决,其中包括这些辅因的固定化与其他酶促反应相偶联或对辅因进行化学修饰及利用这些辅因的类似物与衍生物等。

实验发现应用固定化辅因及其衍生物对酶的活力具有良好作用,如thioNAD与A-PAD对马肝醇脱氢酶的活力比NAD更有效。

亚细胞成份都是天然地巧妙定位的多酶集合体,从理论上推测,固定化各种细胞器就可能有效地利用各种多酶系统。

我们曾固定化了羊精囊微粒体、鼠肝微粒体、线粒体和细胞质,为了克服固定化细胞器不够稳定的缺点,KangFuGu等人《构建了一种含有固定化多酶系统和NAD的人工细胞,用于将氨或尿素转变成必需的氨基酸,取得了良好结果。

3固定化细胞从单酶-多酶-细胞器固定化的进一步延伸就是进行完整细胞的固定化,其中包括微生物细胞,动物细胞与植物细胞的固定化。

酶制剂在食品保鲜中的应用与展望(食品科学专业论文)

酶制剂在食品保鲜中的应用与展望(食品科学专业论文)

酶制剂在食品中的应用现状与展望**********摘要:本文对食品酶制剂及酶制剂保鲜的特点做了简单介绍,并对主要酶制剂(溶菌酶、葡萄糖氧化酶)在食品保鲜中的新应用作了具体论述,并展望酶制剂作为保鲜剂的发展前景。

关键字:食品酶制剂食品保鲜发展前景THE APPLICATION AND DEVELOPMENT POTENTIAL OF ENZYMATIC PREPARATION IN FOODPRESERVATIONAbstract:This article briefly introduces some specific property of food enzymatic preparation,and the application of enzymatic preparation (lysozme & glucoseoxidase) in food preservation was mainly introduced。

Finally the application in the future is prospected。

Key words:food enzymatic preparation;food preservation;development potential酶是生物细胞原生质合成的具有高度催化活性的蛋白质,因其来源于生物,通常被称作“生物催化剂”。

由于酶具有催化的高效性、专一性和作用条件温和等特点,因而其应用范围已遍及工业、医药、农业、化学分析、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等方面。

从生物(包括动物、植物、微生物)中提取的具有生物催化能力的物质,辅以其他成分,用于食品加工过程和提高食品产品质量的制品,称为酶制剂。

把专用于食品工业方面的酶制剂称为食品酶制剂。

食品在加工、运输和保藏过程中,因受到氧、微生物、温度、湿度、光线等因素的影响,使它的色、香味及营养发生变化,甚至导致变质降低食用价值。

新型酶制剂汇总范文

新型酶制剂汇总范文

新型酶制剂汇总范文随着科技的不断发展,新型酶制剂在生物技术领域得到了广泛的应用。

酶制剂是由特定酶组成的一种混合物,能够在特定条件下加速生物化学反应的进行。

新型酶制剂的出现为许多领域带来了革命性的变化,比如食品工业、医药领域等。

下面将介绍一些具有代表性的新型酶制剂。

首先,值得一提的是转酯酶。

转酯酶是一种能够加速酯键水解反应的酶,可以将酯底物转化为酸和相应的醇。

传统的酯化反应需要高温和高压下进行,并且产率往往较低。

而转酯酶可以在温和的条件下催化反应,大大提高了反应的效率和产率。

转酯酶在食品工业和医药领域的应用非常广泛,可以用于制备食品添加剂、酯类药物等。

另外,葡萄糖异构酶也是一种重要的新型酶制剂。

葡萄糖异构酶是一种能够将葡萄糖转化为果糖的酶,具有广泛的应用前景。

葡萄糖异构酶可以通过改变葡萄糖和果糖之间的平衡来控制糖的甜度,从而在食品加工中替代糖类,减少甜度和热量。

此外,葡萄糖异构酶还可以用于生物酿造和生物燃料产业,能够提高发酵过程中的产量和效率。

除此之外,还有一种新型酶制剂叫做葡聚糖酶,具有重要的应用价值。

葡聚糖酶是一种能够降解葡聚糖的酶,可以分解葡聚糖为单糖单元,从而提高食品消化的效率。

葡聚糖酶在食品加工中的应用非常广泛,能够减少面包、面条等淀粉类食品的胀气和消化不良问题。

此外,葡聚糖酶还可以用于土壤改良和生物能源产业,能够降解植物纤维素,提高能源的利用效率。

还有一种新型酶制剂是脂肪酶,也称为脂肪水解酶。

脂肪酶是一种能够加速脂肪水解反应的酶,可以将复杂的脂肪分子水解为简单的脂肪酸和甘油。

脂肪酶在食品加工中的应用非常广泛,能够降低食品中的脂肪含量,提高食品的健康性。

此外,脂肪酶还可以用于生物柴油产业,能够将动物脂肪和植物油转化为可燃的生物柴油。

总之,新型酶制剂在生物技术领域的发展已经取得了显著的进展。

转酯酶、葡萄糖异构酶、葡聚糖酶和脂肪酶等新型酶制剂的出现,为食品工业、医药领域以及能源产业带来了巨大的潜力和机遇。

酶制剂工艺学论文

酶制剂工艺学论文

α-淀粉酶的生产及其分离纯化摘要α-淀粉酶生产:以枯草芽孢杆菌14140为出发菌株,经亚硝基胍反复多次处理和筛选生产α-淀粉酶。

分离纯化:以CTAB/正丁醇/异辛烷构成反胶团系统,通过反胶团萃取方式纯化精制α-淀粉酶。

最佳反应条件为:萃取温度40℃,水相组成为NaCl0. 03 mol/L, pH 12. 0,有机相∶无机相=1∶2,振荡时间10 min;反萃取最佳条件为:温度60℃,水相组成为KCl3 mol/L, pH 4. 0,有机相∶无机相=2∶1,反萃取振荡时间10 min。

在上述条件下,经过一个萃取与反萃取循环后,α-淀粉酶的萃取率最高可达90. 78%。

关键词α-淀粉酶枯草芽胞杆菌亚硝基胍诱变处理分离纯化反胶团萃取α-淀粉酶是一种催化淀粉水解成为糊精的淀粉水解酶,分布广泛,从微生物到高等植物均可见到。

近年来,随着淀粉原料深加工工业的发展、工艺条件的改变,对α-淀粉酶的要求更为严格,需要质量好、纯度高、活力大的酶制剂α-淀粉酶是一种重要的工业酶制剂产品.枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)是其主要生产菌种之一.大部分α-淀粉酶经微生物发酵后,分泌到培养介质中,属胞外酶类.在α-淀粉酶生产过程中,至少受到两种基因调控[1~5],一种是酶合成调控系统,另一种是酶分泌的调控系统.选育α-淀粉酶高产菌株的途径就是要打破α-淀粉酶的代谢调控机制.其方法为:一是经反复多次诱变处理,逐步积累有效变异基因,并经菌株分离纯化得到稳定的高产菌株[6~8];二是把经自然或人为变异,散落在不同菌株中的有效基因,经杂交育种集中到一株菌中,产生明显增效效果,并经分离纯化筛选得到高产菌株[9~10].作者使用亚硝基胍(NTG)反复多次诱变处理枯草芽胞杆菌菌株,并经高效筛选方法分离得到的α-淀粉酶高产菌株.1. 菌株与培养方法1.1 培养基BY斜面培养基每100 g含可溶性淀粉1 g ,牛肉膏1 g,蛋白胨1 g,酵母膏0.2 g,NaCl 0.5 g,琼脂2 g. BY发酵培养基每100 g含可溶性淀粉5 g,牛肉膏1 g,蛋白胨1.5 g,酵母膏0.2g ,NaCl 0.5g, CaCl21 g.调节pH7.0,经121℃,灭菌30 min,备用.1.2 培养方法将斜面保藏菌种接种到新鲜斜面培养基上,经30℃活化培养,然后挑一环接入300 ml三角瓶装液50 ml,30~32℃振荡培养24 h后,按5%接种量接种到500 ml三角瓶装液100 ml ,经30~32℃振荡培养48 h后测定α-淀粉酶酶活.1.3 诱变方法以及变异菌株的筛选①诱变出发菌株在完全培养基中培养至对数生长期后期.②以NTG为诱变剂,按一定处理剂量 (μg/ml),在一定pH值的缓冲液中30℃恒温振荡处理1~4 h.③经高速离心分离,移植于液体完全培养基进行后培养.④经稀释涂布在含有1%淀粉BY固体培养基上,经24 h培养形成小菌落.⑤把单菌落分别移植于含2%淀粉BY液体培养基中,30℃培养36 h.⑥用2#定性滤纸制成5 mm disc(小圆纸片),并用2%琼脂BY培养基灭菌后加入较大剂量青霉素(抑菌).倒入200 mm×300mm长方形不锈钢玻璃培养皿中,冷却凝固.然后把5 mm disc纸顺序放在培养基表面.⑦用微量注射器分别吸取培养液,移植到相应的disc上.把disc培养皿经37℃,24h分别培养.⑧把KI-I2液用喷雾器均匀分布在disc培养皿培养基的表面上,并挑出淀粉水解圈大的disc,用相对应的1 ml培养液接种摇瓶,进行发酵测定酶活力.把各种斜面菌株经活化培养,接种于1%淀粉培养基的三角瓶中,进行摇瓶比较实验.将菌株作逐一对比,从中筛选出酶活较高的产酶菌株.经菌种诱变选育α-淀粉酶高产菌株为诱变的出发菌株,经NTG反复多次处理,并经淀粉水解圈初筛和摇瓶复筛,来选育α-淀粉酶高产菌株..经NTG反复多次处理,α-淀粉酶活力有较大幅度提高.在经5次NTG处理之后,其变异株α-淀粉酶活达到34 200 (U/ml),较出发菌株提高了4.2倍以上,说明该诱变处理及选育方法是行之有效的。

药物制剂中的酶制剂的研究与应用

药物制剂中的酶制剂的研究与应用

药物制剂中的酶制剂的研究与应用药物制剂中的酶制剂一直以来都受到了广泛的关注和研究。

酶作为一种生物催化剂,具有高效、特异性和环境友好等特点,在药物制剂领域具有广泛的应用前景。

本文将探讨药物制剂中酶制剂的研究进展以及其在医药领域中的应用。

一、酶制剂的研究进展近年来,酶制剂的研究取得了重要的突破和进展。

首先,随着生物技术的发展,酶的大规模生产和纯化技术得到了极大的提高,大大降低了酶制剂的成本。

其次,通过酶的工程改造和改良,可以获得更高效、更稳定和更具特异性的酶制剂。

此外,酶的包埋和固定化技术使得酶制剂在药物制剂中的应用更加便捷和可行。

二、酶制剂在药物制剂中的应用2.1 酶制剂在药物合成中的应用酶制剂在药物合成中发挥着重要的作用。

通过酶的催化反应,可以合成出高效的药物化合物。

酶制剂可以用于制备药物前体,通过选择性的催化反应,可以在合成过程中避免不必要的副反应,提高反应的产物选择性和产物纯度,从而提高药物合成的效率和质量。

2.2 酶制剂在药物传递系统中的应用酶制剂在药物传递系统中的应用也是非常广泛的。

通过酶制剂的载体化和包埋技术,可以提高药物的溶解度和稳定性,延长药物在体内的半衰期,改善药物的生物利用度。

此外,酶制剂还可以制备纳米酶制剂,通过纳米载体的保护,增强了酶的稳定性和活性,提高了药物的靶向性和治疗效果。

2.3 酶制剂在药物代谢与排泄研究中的应用酶制剂在药物代谢与排泄研究中具有重要的应用价值。

通过研究酶制剂在机体内的代谢途径和代谢产物,可以深入了解药物的作用机制和代谢动力学过程。

此外,酶制剂还可以用于药物的体内排泄研究,通过酶的催化作用,可以提高药物的体内清除率,降低药物的毒性和副作用。

三、酶制剂的挑战与展望酶制剂在药物制剂中的应用虽然取得了一系列突破,但仍然面临一些挑战。

首先,酶制剂的稳定性和储存性需要进一步提高,以满足长期保存和运输的需要。

其次,酶制剂的大规模生产技术还需要进一步改进和完善。

再次,酶制剂的成本仍然是一个制约因素,需要通过技术创新和工艺改进来降低成本。

酶制剂在面条加工中的应用研究毕业设计论文初

酶制剂在面条加工中的应用研究毕业设计论文初

1 引言面条是中国的传统主食,在中国人的食品结构中占有重要的地位。

随着生活水平的不断提高和食品安全意识的增强,消费者不仅对面条的质地品质如弹性和韧性的要求愈来愈高,对面条的安全健康和营养价值也提出了更高的要求。

然而,目前使用的面条添加剂如增白剂、强筋剂、抗氧化剂等大多是由化学改良剂组成,存在安全隐患。

酶制剂是一种生物催化剂在自然界的生物体中广泛存在,它和化学改良剂相比优势之处就在于它是绿色添加剂,安全、无毒、无害,并且具有高度的专一性和高效性。

在挂面制品的加工过程中酶的添加可以显著地影响产品的最终品质从而替代或弥补化学品质改良剂的不足。

由于酶是一类具有生物催化性质的活性蛋白质,本身无毒,符合现代食品工业发展的方向,因此在面制品行业中的应用前景广阔[1]。

1.1 面条加工常用酶制剂面条加工中酶制剂的添加对面条的烹煮品质、食用品质、感官品质、储存性能起到很大的改善作用,成为面条加工中不可或缺的一部分。

现阶段面条加工中使用的酶制剂主要有葡萄糖氧化酶、脂肪酶、转谷氨酰胺酶、木聚糖酶、脂肪氧合酶等,它们在改善面条筋道、色泽、口感方面有相应的辅助作用。

1.1.1 葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,EC1.1.3.4)葡萄糖氧化酶在氧气存在条件下能催化α-D-葡萄糖转化为-δ-D葡萄糖内酯,同时产生过氧化氢。

它广泛应用于蛋白脱糖、食品除氧及葡萄糖定量分析等,也是迄今为止生物传感器领域最主要的工具酶。

在食品工业上有去葡萄糖、脱氧、杀菌和测定葡萄糖含量等用途。

葡萄糖氧化酶作为一种商业酶制剂能够改善面粉的加工性能增强面团的筋力被认为是较为理想的溴酸钾替代物之一[2]。

葡萄糖氧化酶在面条加工中的作用机理为将葡萄糖氧化生成H2O2,从而将面筋蛋白中的-SH氧化为-S-S-,有助于面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结构[3]。

张剑等[4]研究认为葡萄糖氧化酶能明显改善面条的黏弹性,尤其能增大面条的硬度、弹性、咀嚼性,减小面条的黏附性与黏结性。

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固定化酶技术及其进展姓名:蒋恋班级:08生物工程二班学号:20080804205 摘要:固定化酶便于运输和贮存,有利于自动化生产,是近十余年发展起来的酶应用技术,在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。

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,展望了固定化酶技术在皮革行业中的研究与应用前景。

关键词:酶;固定化;技术;吸附Immobilized enzyme technology and its progress Abstract:Immobilized enzyme is easy to transport, store and automatize production. It is a new application technique of enzyme in recent years. Immobilized enzymes have attractive application prospect in industrial production, chemical analysis, medicine and other aspects. The technology of immobilized enzyme was introduced in the paper. The concept, the traditional preparation methods and its modified methods, modern preparation methods of immobilized enzyme were presented.Key words:enzyme; immobilization; Technique; Absorption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,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。

目前,寻找适用的固定化方法,设计合成性能优异且可控的载体,应用工艺的优化研究等仍是研究热点。

改进传统固定化方法和注重天然高分子载体改性是酶固定化研究的主要趋势, 进一步提高转化率和生产能力,是未来研究的重点。

1 固定化酶的传统制备技术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、结晶法、分散法、离子结合法等。

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。

传统的酶固定化方法大致可分为4 类:吸附法、包埋法、交联法、共价结合法。

1.1 吸附法用于固定酶的最早又最简单的方法是吸附法,即将酶的缓冲水溶液同表面活性物质接触一段时间,一些酶分子将被吸附,洗掉未吸附的游离酶,即得到吸附固定化酶。

根据非水溶性载体表面的特性,酶与载体间的吸附作用可能是:(1)离子键合;(2)次价键合:包括偶极、氢键、疏水或π电子相互作用等;(3)简单物理吸附。

常用的表面活性载体有阴或阳离子交换树脂、活性炭、硅胶、硅藻土、粘土、矾土、具有一定孔隙的玻璃或陶瓷等。

1.1.1 选择载体时一般需考虑:(1)对酶的亲和性与吸附能力高;(2)酶在被吸附状态应保留有较高的活力;(3)载体不应吸附反应产物或抑制剂。

1.1.2 吸附法的主要优点是简易,载体广泛易得并可再生使用,酶活力回收率较高。

主要缺点是酶与载体间的结合作用弱,pH值、离子强度、温度、底物及溶剂等因素的变化皆可能导致解吸,而且这些条件的最佳化常需凭经验确定。

七十年代以前,用吸附法固定的酶较多,Zaborsky收集有30多种。

第一种工业化固定化酶(1969年)即为用离子吸附法固定的。

但目前很少单独应用吸附法,一般与包埋法或共价交联法联用。

1.2 包埋法将酶或酶菌体包埋在多孔载体中使酶固定化的方法称为包埋法。

包埋法分为网格型和微囊型两类,其制备工艺简便且条件较为温和、可获得较高的酶活力回收。

包埋法专用的载体主要有:明胶七聚酰胺、七琼脂、七琼脂糖、七聚丙烯酰胺、七光交联树脂、七海藻酸钠、七火棉胶等。

包埋法根据载体材料和方法的不同,可以分为凝胶包埋法和微胶囊包埋法。

凝胶包埋法是将酶或酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔中 ,制成一定形状的固定化酶的方法。

微胶囊包埋法是将酶包埋在高分子半透膜中,制成微胶囊固定化酶的方法。

但是,包埋法中高分子凝胶或半透膜的分子尺寸选择性不利于大分子底物与产物的扩散。

1.3 交联法交联法是利用双功能或多功能交联试剂,在酶分子和交联试剂之间形成共价键, 采用不同的交联条件和在交联体系中添加不同的材料, 可以产生物理性质各异的固定化酶。

交联法一般作为其它固定化方法的辅助手段。

共价交联法的主要优点,是酶的固定牢,不可能漏失,固定化过程较简单,仅用单个试剂(交联剂)即可制得一系列交联度与颗粒尺寸的固定化酶。

主要缺点是交联时酶活力损失可能较严重,载体不可能再生,而且此法不适用于底物为大分子的酶。

为平衡共价交联法与吸附法或包埋法的优、缺点,一般常采用联用固定法,联用最多的是吸附一交联法。

Zaborsky于七十年代刊收集了近40种涉及共价交联固定的酶,其中先吸附后交联的联用法约占三分之二。

1.4 共价结合法载体偶联法是指酶分子的非必须基团与载体表面的活性功能基团通过形成化学共价健实现不可逆结合的酶固定方法,又称共价结合法。

载体偶联法所得的固定化酶与载体连接牢固, 有良好的稳定性及重复使用性,成为目前研究最为活跃的一类酶固定化方法。

但该法较其它固定方法反应剧烈,固定化酶活性损失更加严重。

2 固定化酶的新型制备技术运用当代高新技术设计合成新型载体以及两者的有机结合是引人注目的研究动向。

利用超声波使高分子主链均裂产生自由引发功能性单体,再聚合成嵌段共聚物载体固定化酶的研究结果表明,借助现代技术可使一般性聚合物经功能化改性成为新的酶固定化载体。

2.1 酶的声(力)化学固定化声化学与力化学是两门正在发展中的边缘学科。

在高强超声或高速搅拌等作用下高分子的降解,即为一类典型的声或力化学反应。

在此反应过程中,高分子主链一般均裂,产生活泼的大分子自由基。

当反应体系中存在可聚合的烯类单体或其他聚合物时,通过自由基的引发、转移或偶合终止反应,可以制得用一般化学方法难以合成的嵌段或接枝共聚物乃至交联聚合物。

这种声或力化学反应一般易在温和条件(如常温常压)下进行 ,并一般具有随温度的降低而反应加快的特点。

基于以上考虑,我们提出了通过声或力化学反应固定酶的全新途径,我们发现在缓冲或无缓冲水溶液中,高峰淀粉酶及其与聚乙烯醇或丙烯睛的混合物经20kHz的空化超声作用达二小时后,酶活性尚存。

上述结果表明,酶的声(力)化学固定化是可行的。

2.2 酶的声(力)化学固定化方法,可望具有如下重要特点:①酶与载体分子以共价键连接,因而具有共价连接法的一股优越性(如固定牢,底、产物扩散限制小等)。

②无需进行载体的活化,这不仅大大简化了固定化过程,而且使共价连接法可用的载体物质广泛易得,成本降低(如大多数天然与合成聚合物或单体皆可直接用于固定化)。

③可能固定一些用一般化学方法不能固定的酶,因为此法不是利用酶分子侧链上可进行普通化学反应的有限活泼官能团,而是利用酶主链非必要肽段的断裂或酶分子主、侧链上所有对自由基等活拔的基团(如酶活性点可与自由基反应,则可加入相应保护剂予以封锁)。

对于酶主链断裂后严重失活的晦,尚可控制条件防止酶主链断裂(如增大阶浓咬或调节pH 至酶蛋白质的等电有附近等),而仅使载体高分子断裂产生大分子自由基并与酶分子接枝。

④可完全克服普通化学固定法本身无法避免的“温度矛盾”。

因为迄今只有声(力)化学反应的速率可随温度的降低而增大,因此通过声(力)化学反应固定酶时,可通过降低温度,既完全避免热失活,同时亦提高固定化效率(包括产率与速率)。

⑤便于两种或多种酶的共固定化,这仅需将砍固定的酶与载体聚合物或单体一起进行就地共聚即可,无需多步过程。

⑥固定化设备、过程与条件简单易控,较之光或辐射化学固定法更宜于工业化。

此外,酶的声(力)化学固定化的研究对于声化学,力化学、酶学与分子生物学、生物功能高分子及生物工程等学科的发展,亦具有重要的理论与实际意义,值得关注并进行大力研究。

3 固定化酶的应用随着酶固定化技术的发展 ,固定化酶的应用范围不断扩大。

目前它已应用于化学及化工领域、食品、生物传感器及环境---废水处理等方面。

3.1 固定化酶在化学及化工领域中的应用研究水解蛋白酶固定化后可用于肽及有机化合物的酶促合成。

通过反相悬浮聚合制备的聚丙烯酰胺原位固定化碱性蛋白酶水凝胶球体可直接用于洗涤剂制备、且具有潜在的应用前景。

脂肪酶既能催化天然油脂及酯类的水解,也能在有机介质中催化酯的合成、交换、氨解及肽合成而具有重要工业价值,故固定化脂肪酶的研究颇受重视。

固定化酶在化学及化工领域中的应用研究也是人们感兴趣的课题,通过反相悬浮聚合制备的聚丙烯酰胺原位固定化碱性蛋白酶水凝胶球体可直接用于洗涤剂制备,且具有潜在的应用前景。

3.2 在食品行业的应用3.2.1 固定化酶在食品添加剂和配料中的应用固定化酶技术广泛应用于生产食品添加剂和配料的行业中。

如: 低聚果糖、天门冬氨酸、L-苹果酸、阿斯巴甜、酪蛋白磷酸肽(CPP)等。

3.2.2 固定化酶在乳制品中的应用牛奶是人们熟悉的营养佳品,其中含有5%的乳糖。

由于部分人体内缺乏乳糖分解酶 (即乳糖酶或半乳糖酶),饮用后会导致腹泻等症状,因此,无乳糖牛奶成为一种客观的需求。

为了解决该问题,曾采用聚丙烯酰胺包埋法,将乳糖酶固定化后,于牛奶作用,去除乳糖。

该研究在美国和日本极为盛行,在意大利,科学家从大肠杆菌的酵母中提取精制乳糖酶,用三乙酰纤维素膜包埋,生产无乳糖牛奶,该方法酶稳定性高,可以连续生产 80天以上。

3.2.3 固定化酶在油酯工业中的应用脂肪酶可以催化酯交换、酯转移、水解等应,所以在油酯工业中有广泛应用。

1,3-特异性脂肪酶可酶促酯交换反应,将棕榈油改性为可可酯。

代可可酯是生产巧可力的原料,价格高,而棕榈油价廉,因此该工艺受到重视。

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