葡萄糖异构酶

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葡萄糖异构酶及其在高果糖浆生产中的应用

葡萄糖异构酶及其在高果糖浆生产中的应用

葡萄糖异构酶及其在高果糖浆生产中的应用
葡萄糖异构酶是一种能够将葡萄糖转变为果糖的酶类。

它在高果糖浆生产过程中具有重要的应用价值。

高果糖浆是由葡萄糖和果糖组成的混合糖浆,其甜度高于蔗糖,具有较低的结晶性和高溶解度,广泛应用于食品和饮料工业中。

在传统的高果糖浆生产方法中,主要采用加热和酸性条件下的酶法反应来将葡萄糖转变为果糖。

这种方法虽然可以实现葡萄糖转变,但存在反应时间长、产品产率不高、酶活性易受抑制等问题。

葡萄糖异构酶的出现解决了传统酶法的问题。

该酶能够将葡萄糖异构化为果糖,反应过程更加简单高效。

葡萄糖异构酶有多个来源,如菌类、植物和动物等,其中以菌类来源最为常见。

葡萄糖异构酶在高果糖浆生产中的应用主要有两个方面。

首先,葡萄糖异构酶可以用于直接转化葡萄糖成果糖的反应。

通过加入适量的葡萄糖异构酶到反应系统中,可以大幅缩短反应时间,并提高产率。

此外,葡萄糖异构酶还具有不受温度和pH值等
因素的较强耐受性,能够在较宽的条件下进行反应,提高了整个反应过程的稳定性和可控性。

其次,葡萄糖异构酶还可以用于酸性条件下的葡萄糖转果糖酶法反应的修饰和优化。

在传统酶法中,葡萄糖转变过程中产生的酸性环境容易导致酶活性的丧失,从而影响反应效率。

而引入葡萄糖异构酶后,通过调节反应条件和酶的用量,可以有效地提高整个反应过程的稳定性和产品产率。

综上所述,葡萄糖异构酶在高果糖浆生产中具有重要的应用价值。

其高效、稳定的转化效果可以提高高果糖浆的生产效率和品质,对食品和饮料工业的发展具有积极的促进作用。

6磷酸葡萄糖异构酶

6磷酸葡萄糖异构酶

6磷酸葡萄糖异构酶
6磷酸葡萄糖异构酶是一种酶,也被称为PGI,全名为6-phosphogluconate isomerase。

它在细胞代谢中发挥重要的作用,参与到糖酵解途径中的第三步反应中。

6磷酸葡萄糖异构酶的功能是将6-磷酸葡萄糖酸(6-phosphogluconate)异构化为3-磷酸甘露醇酸(3-phosphoglycerate)。

这个反应是糖酵解途径中的一个关键步骤,它将磷酸葡萄糖异构化为能够进一步转化为丙酮酸的中间产物。

这个过程中,6磷酸葡萄糖异构酶起到了催化剂的作用,加速了反应的进行。

在生物体内,6磷酸葡萄糖异构酶主要存在于细胞质中。

不同
的生物体内对这种酶的依赖程度可能会有所不同。

比如,一些细菌对6磷酸葡萄糖异构酶的依赖较高,因为它是维持细菌产能的重要步骤之一。

与此相对,人类对6磷酸葡萄糖异构酶的依赖不那么紧迫,这使得该酶成为了一些抗生素的潜在靶点。

总之,6磷酸葡萄糖异构酶是细胞代谢过程中的一个重要酶,
参与到糖酵解途径中的第三步反应中,将6-磷酸葡萄糖酸异
构化为3-磷酸甘露醇酸。

它在细菌中对产能维持至关重要,
因此具有潜在的抗生素靶点。

《葡萄糖异构酶》课件

《葡萄糖异构酶》课件

葡萄糖异构酶结构和功能
结构
葡萄糖异构酶由多个蛋白质亚基组成,其中包含活 性位点,与葡萄糖结合并催化反应。
功能
葡萄糖异构酶能够将葡萄糖的环状结构重新排列, 通过转化反应实现葡萄糖异构体的生成。
葡萄糖异构酶的分类和特点
分类
根据催化反应的方式和产生的异构体类型,葡萄糖 异构酶可以分为多个不同的类别。
特点
葡萄糖异构酶在各种生物体中普遍存在,具有高效、 特异性和反应条件适应性等特点。
葡萄糖异构酶的生物学功能
代谢途径
葡萄糖异构酶参与多种代谢 途径,拓宽了生物体对能量 的获取和利用方式。
生理调节
葡萄糖异构酶在调节葡萄糖 代谢平衡、维持能量供应等 方面发挥着重要作用。
生物合成
葡萄糖异构酶参与多种生物 合成过程,如多糖和其他有 机物的合成。
葡萄糖异构酶的应用领域
1 食品工业
葡萄糖异构酶用于食品加工中,能够改善食品口感和质地。
2 生物燃料
葡萄糖异构酶可以将葡萄糖转化为可用于生物燃料生产的异构体。
3 医药领域
葡萄糖异构酶在医药领域中有广泛应用,能够改善药物稳定性和活性。
葡萄糖异构ห้องสมุดไป่ตู้相关的研究进展
1
基础研究
对葡萄糖异构酶的结构和催化机制进行深入研究,揭示其反应路径和关键功能位 点。
《葡萄糖异构酶》PPT课 件
本课程将介绍葡萄糖异构酶的定义和作用,其结构和功能,以及分类和特点。 探讨葡萄糖异构酶在生物学中的重要功能,应用领域以及相关研究进展。最 后进行总结并展望未来。
葡萄糖异构酶的定义和作用
1 定义
葡萄糖异构酶是一种酶类,能够将葡萄糖分 子在结构上进行异构转换。
2 作用

葡萄糖异构酶在链霉菌的发酵生产概况

葡萄糖异构酶在链霉菌的发酵生产概况

高产菌株选育及GI的改造 高产菌株选育及 的改造
美国 :嗜水假单胞杆菌、短乳杆菌、 戊糖乳酸菌 日本 :暗色链霉菌 、白色链霉菌 中国 :玫瑰暗黄链霉菌、玫瑰红链霉菌、 高温放线菌M1033、密苏里游动放线菌 • 目前普遍葡萄糖异构酶生产菌种酶活低、 胞外酶含量较高
• 通过定点突变对葡萄糖异构酶进行改造, 改善其热稳定性,如Mrabet构建的密苏 里游动放线菌GI突变酶体K253R的半衰 期增为野生型的3倍。而AM GI突变体 E186Q的最适pH比野生型下降一个单位, 且活性提高两倍。 • 通过改变GI底物专一性,提高其催化效 率,如嗜热产硫梭状芽孢杆菌GI的定点 突变体W139F的催化效率大大提高
异构化机理
• 高果糖浆是自60年代崛起的新食糖资源, 味道纯正,具有较强的保温性、着色性 和防腐性,营养价值较高,可不经消化 直接被肠胃吸收,果糖的代谢不受胰岛 素调节,糖尿病人可以利用,是饮料、 糕点等食品工业的理想用糖。
• 高果糖浆的工业制造在全世界范围内尤其是在 发达国家发展极快,现美国的高果糖浆消费量 已与蔗糖持平。果葡糖浆的应用领域主要是食 品工业,还有医药和饮食业,根据商业部对蔗 糖消费的预测和果葡糖浆在各行业中的代用量 推算, 目前我国果葡糖浆的潜在销售市场为 150万吨干基。从长远观点看,果葡糖浆将成 为我国一个新的主要糖源,它将从根本上解决 我国糖源短缺问题。
• 木糖异构化以及发酵的同步性
反应平衡时木酮糖与木糖的比率只有1:5,所以木糖的同步异构 及发酵更优先考虑异构化条件。木酮糖由酵母发酵为乙醇的同时, 也更易于木糖向木酮糖的转化平衡。适宜于木糖的同步异构以及 发酵的pH为5.5或6.0,乙醇是最终产物。木糖同步异构及发酵中 若得率不高可能与酶量不足及木糖、木酮糖、乙醇的抑制有关

葡萄糖磷酸异构酶二级结构

葡萄糖磷酸异构酶二级结构

葡萄糖磷酸异构酶二级结构
葡萄糖磷酸异构酶(Glucose-6-Phosphate Isomerase, GPI)是一种在许多生物过程中发挥重要作用的酶。

它在细胞中催化了葡萄糖6-磷酸(G6P)和果糖6-磷酸(F6P)的互相转化,以维持生物体内糖代谢稳态。

GPI的二级结构是指蛋白质分子中的α螺旋和β折叠的组合。

在GPI 中,α螺旋和β折叠的比例大约是1:3,形成了一种螺旋-折叠-螺旋-折叠(SF-SF)的结构。

其中,α螺旋主要构成了GPI分子的核心,而β折叠则负责连接螺旋并形成表面。

据研究发现,在GPI中,四个区域的序列发生了重复,并形成了四个拓扑同构的结构域(I-IV)。

每个结构域由α螺旋和β折叠组成,其中III和IV非常接近,而I和II也非常接近。

在所有四个结构域中,都可以找到一些具有功能重要性的残基,如催化相关的酪氨酸残基和血小板衍生生长因子结合区。

另外,GPI还拥有许多与其功能密切相关的翻译后修饰。

例如,GPI的磷酸化可以改变其稳定性,而甲基化则可能影响其催化活性。

另外,GPI的多个异构体也具有明显的差异性,甚至在一些功能上也有所不同。

总体来说,GPI的二级结构是一种平衡α螺旋和β折叠的结构。

而GPI的功能和性质,则通过其二级结构与翻译后修饰的紧密联系而实现。

通过不断深入地了解GPI的结构和性质,可以更好地理解其在生物体内的重要作用,同时也为人们研究和开发相关的药物和治疗手段提供更多的可能性。

葡萄糖异构酶

葡萄糖异构酶

葡萄糖异构酶说明
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英文:Glucose isomerase。

CAS:9055-00-9酶活力:80万U/g。

性状近白色或浅棕黄色颗粒,柱状或条状。

最适作用温度60℃,适用温度30~75℃。

最适作用pH7.0~7.5,适用pH6.0~8.0。

最高活性在反应系统中需要有Mg2+及Co2+。

其最适浓度分别为10-2mol/L和10-3mol/L。

可溶于水,但不溶于乙醇、氯仿
用途:酶制剂.
使用方法
1. Co2+、Mg2+对本品有激活作用;山梨醇和甘露醇对本品有强抑制作用。

2. 果葡糖浆生产一般应在60℃下进行,如温度过高,除酶易受热而失活,糖分也可受热分解,产生有色物质。

3. 实际使用参考:底物浓度35~45%DS;葡萄糖含量93%~97%;进口处pH8.2(25℃);温度61℃;MgSO4•7H2O添加量,每升糖浆0.1g。

用量:用于制造果葡糖浆,可按生产需要适量使用。

2024年葡萄糖异构酶市场规模分析

2024年葡萄糖异构酶市场规模分析

2024年葡萄糖异构酶市场规模分析1. 引言葡萄糖异构酶是一种在生物体内起着重要催化作用的酶。

它能将葡萄糖分子转化为异构型,从而为多种生物代谢过程提供能量。

葡萄糖异构酶在医药、食品、能源等行业具有广泛的应用前景。

本文旨在分析葡萄糖异构酶市场的规模和发展动态。

2. 葡萄糖异构酶市场概述葡萄糖异构酶市场是一个具有巨大潜力的市场。

随着医药、食品、能源等领域不断发展,对葡萄糖异构酶的需求也越来越大。

葡萄糖异构酶的应用领域广泛,包括生物制药、食品加工、生物燃料等。

3. 葡萄糖异构酶市场现状分析目前,葡萄糖异构酶市场呈现出快速增长的趋势。

据市场调研数据显示,葡萄糖异构酶市场规模正在逐年扩大。

主要原因包括以下几个方面:•医药领域需求增加:随着人口老龄化和慢性疾病的增加,对药物研发和生产的需求正在增加。

葡萄糖异构酶作为一种重要催化剂,在制药过程中具有广泛应用,因此对其需求也越来越大。

•食品行业的发展:葡萄糖异构酶在食品加工中具有重要作用,可用于酿造、发酵等过程中的糖转化。

随着食品行业的不断发展和创新,对葡萄糖异构酶的需求也在逐渐增加。

•生物燃料产业的兴起:葡萄糖异构酶在生物燃料的生产中起着重要的催化作用。

随着全球对可再生能源的需求不断增加,生物燃料产业也在迅速发展,从而推动了对葡萄糖异构酶的需求。

4. 葡萄糖异构酶市场未来发展趋势根据市场分析师的预测,葡萄糖异构酶市场在未来几年内将继续保持快速增长的态势。

以下是部分未来发展趋势的预测:•技术革新推动市场发展:随着生物技术的不断进步,相关研究与开发正日益深入。

新的葡萄糖异构酶产品和技术的不断涌现将进一步推动市场的发展。

•可持续发展需求增加:全球对可持续发展的追求将促使更多的企业采用葡萄糖异构酶技术来生产可再生能源和生物材料。

因此,葡萄糖异构酶市场将受到可持续发展需求的推动。

•新兴市场的崛起:亚洲地区的新兴市场正迅速崛起,其中中国是最具潜力的市场之一。

中国的生物医药、食品加工和能源产业的发展将直接带动葡萄糖异构酶市场的增长。

固定化细胞制备及应用事例

固定化细胞制备及应用事例

固定化细胞制备及应用事例固定化细胞是将活细胞固定在材料上,以实现其在生物反应或工业生产中的应用。

利用固定化细胞可以提高细胞的稳定性和生物活性,延长其寿命,并简化细胞分离和生产过程。

下面将介绍固定化细胞制备及应用的一些事例。

一、酶固定化1. 葡萄糖异构酶固定化:葡萄糖异构酶(GI)是一种重要的酶,用于将葡萄糖转化为果糖。

将GI固定在聚丙烯酸酯(PVA)凝胶中,可以实现连续和稳定的果糖生产。

此外,还可以将GI固定在金属氧化物纳米粒子上,以提高反应速率和酶稳定性。

2. 乳酸脱氢酶固定化:乳酸脱氢酶(LDH)是一种用于乳酸生产的重要酶。

将LDH固定在Ca2+交换树脂上,可以实现连续乳酸生产。

固定化LDH不仅具有较高的稳定性和重复使用性,还可以避免产物污染。

二、生物传感器1. 葡萄酒品质传感器:利用固定化酵母细胞制备的生物传感器,可以检测葡萄酒中的氨基酸和糖分等物质,以评估葡萄酒的品质。

固定化酵母细胞可以提高传感器的灵敏度和稳定性。

2. 环境污染物传感器:将大肠杆菌等细菌固定在传感器的电极表面上,可以实现对环境中污染物的实时监测。

固定化细菌可以与特定的污染物发生反应,并产生电流信号,从而实现环境污染物的快速检测。

三、药物传递系统1. 肿瘤靶向治疗:将抗癌药物固定在载体上,并加上靶向配体,可以实现对肿瘤细胞的选择性靶向治疗。

固定化药物可以提高药物的稳定性和生物利用率,减少药物对正常组织的毒性。

2. 糖尿病治疗:将胰岛素固定化在高分子材料上,并用于制备胰岛素缓释系统,可以实现糖尿病的长期治疗。

固定化胰岛素可以延长药物的作用时间,减少频繁注射的需要。

四、废水处理1. 有机废水处理:将具有降解有机物能力的细菌固定在废水处理装置中,可以高效降解废水中的有机物。

固定化细菌可以在较宽的温度和pH范围内工作,减少对环境的影响。

2. 污水氨氮去除:将氨氧化细菌固定在生物反应器中,可以实现对污水中氨氮的高效去除。

固定化细菌可以提高氨氮去除速率和稳定性,减少传统处理方法所需的空间和时间。

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葡萄糖异构酶研究概况摘要:葡萄糖异构酶(glucose isomerase,GI)能催化D—葡萄糖至D—果糖的异构化反应,是工业上大规模从淀粉制备高果糖浆的关键酶,目前国内外众多科研机构和企业正在进行葡萄糖异构酶研究和应用。

葡萄糖异构酶的研究主要包括菌种的筛选、发酵条件的优化以及酶的固定化生产等方面。

关键字:葡萄糖异构酶菌种分离纯化固定化一、葡萄糖异构酶简介葡萄糖异构酶(Gl)又称D-木糖异构酶(D-xylose isomerase),为一种水溶性酶。

1957年在嗜水假单胞菌中最早发现了GI,它能催化D一葡萄糖至D一果糖的异构化反应,特别是在果葡糖浆的生产中,是工业上大规模从淀粉制备高果糖浆(high fructose cord syrup,HFCS)的关键酶,并且该酶还能够将木聚糖异构化为木酮糖,再经微生物发酵后生产乙醇。

应用这种酶可以使葡萄长期以来糖浆中90%以上的糖分转化为果精,使甜度大大提高,因而可用淀粉作原料生产出食用性良好的葡果糖浆。

为了解决食糖供应不足,六十年代末期以来,葡萄糖异构酶的生产与应用的研究引起了人们的重视。

二、产葡萄糖异构酶的微生物产葡萄糖异构酶的菌株很多,主要有沙门氏菌、大肠杆菌、枯草杆菌属、葡萄球菌属、链霉菌属及其他菌属。

大多数是从土壤中分离出来的。

放线菌具有葡萄糖异构酶产量多,酶的热稳定性好等优点,并且在酶反应时不需要添加砷酸盐或锰盐等有毒物质。

分离异构酶产生菌,一般采用木糖作唯一碳源,如吉村贞彦等使用D—木糖1%、酵母膏0.1 %、磷酸氮二钾0.05 %、硫酸镁0.025 %、硫酸锰0.001 %和碳酸钙0.2 %组成培养基,在含有10毫升上述培养基的试管中,接入土样。

45℃培养24小时,连续富集培养三次,然后于加入2 %琼脂的上述培养中,进行平板分离,移入斜面,再进行摇瓶发酵,测定葡萄糖异构酶活力。

除土壤分离新菌种外,另外对原有菌种进行强烈因子处理。

如Bengtson用亚硝基胍或紫外线诱变Streptomyces ATCC 21175能显著提高酶活,经处理的菌种酶活力为518单位/毫升,而不处理的仅有3 18单位/毫升。

三、葡萄糖异构酶发酵条件3.1 碳源对形成葡萄糖异构酶的影响葡萄糖异构酶是一种诱导酶,一般需要在培养基中加入木糖一类物质,才能促进酶的形成。

但木糖价格昂贵,不易实现工业化生产。

高崎义幸研究可用麸皮代替木糖进行培养,又用棉籽壳与玉米芯的酸水解物代替木糖也收到好的效果。

Park等认为酸水解玉米芯或麸皮作为诱导剂,能促进酶的形成,而用碱水解却不产酶。

高崎义幸指出麸皮浸出液( 100℃,2小时),在pH5.0,80℃,用ɑ-淀粉酶处理后能增加S. albu YT4酶活及缩短发酵时间。

又认为木二糖比木糖作为诱导物更有效,当培养基有木二糖或木聚糖和木糖共存时,酶活力更显著增加。

高崎义幸在培养链霉菌时,添加0.2 %木二糖到含有0.5 %木聚糖的培养基中,PH7.0 ,30℃,培养33小时,与不加木二糖相比,酶活力能成倍增长。

有些研究者报道在培养基中加人葡萄糖、山梨醇能维持一定pH,同时山梨醇能增加产酶量。

3.2氮源对生产葡萄糖异构酶的影响高崎义幸认为玉米浆、酪素酸解液及酶解液对链霉菌产生葡萄糖异构酶较合适。

多数都采用玉米浆作为氮源,也有使用硝酸铵、磷酸铵等作为氮源。

Heady 为促进酶产量,培养S.olivochromogenes ATCC 21114时,在培养基中加入甘氨酸及硝酸铵,能显著刺激酶活,增加酶量两倍多。

四、葡萄糖异构酶的分离纯化4.1葡萄糖异构酶的提取酶的提取是指在一定条件下,用适当的溶剂处理细胞破碎后的含酶原料,使酶充分地溶解到提取液中的过程。

葡萄糖异构酶主要是胞内酶,可以直接用其菌体,进行反应。

提取胞内酶,首先要做的工作就是破碎细胞(细胞壁、细胞膜),然后将含有酶活性的部分用过滤或离心的方法去除残留细胞以及细胞碎片,从而进一步得到澄清的溶液。

再采用逐步逐级分离和浓缩等步骤将所得的无细胞提取液纯化。

常用破碎处理法:1、机械破碎法:指利用捣碎机、研磨器或匀浆器等将细胞破碎开来;2、物理破碎法:指利用温度差、压力差或超声波等将细胞破碎开来;3、化学破碎法:指利用甲醛、丙酮等有机溶剂或表面活性剂作用于细胞膜,使细胞膜的结构遭到破坏或透性发生改变;4、酶学破碎法:指选用合适的酶,使细胞壁遭到破坏,进而在低渗溶液中将原生质体破碎开来。

4.2纯酶的分离纯化4.2.1DEAE-----纤维素离子交换层析离子交换柱层析粗酶液经过DEAE—纤维素DE—52柱(3x11cm)层析分离,当上样量使柱饱和后,用含有不同浓度NaCl的0.02摩尔/磷酸钠缓冲液梯度洗脱并收集活力峰,SePhadexG—200柱层析,将离子交换所得活性组分适当浓缩,加至平衡后的SephadexG—200柱(2X10oem)上,Zsonm监测下收集活力峰,圆盘电泳检测为均一带。

4.2.2 SePhadex凝胶过滤在离子交换柱层析分离的基础上,将所收集的活性组分透析浓缩后,分别在SephadexG—150和SephadexG—200两种介质上进行了分离实验,选用最适柱长及柱内径。

以产酶菌株:玫瑰红336变异株分离纯化为例进行以下阐述:酶的分离纯化过程:(l) 酶的抽提:将所制得的丙酮干粉按50 m L/ g 干粉之比加入0.05 mol/L,pH7.8的磷酸缓冲液,磁力搅拌3 h后离心15min(400 r/min)得上清为粗酶液。

若要提高产率,可以进行多次抽提。

(2)DEAE—52 纤维素柱层析:粗酶液直接上DEAE—52 纤维素柱,依次用0.05mol/L磷酸缓冲液配制的0.1,0.15,0.2,0.3 mol/L NaCl溶液(pH7.5 )洗脱,收集0.2 mol/LNaCl溶液的洗脱峰,必要时可再收集0.3 mol/L NaCl洗脱下来的活力峰( 见图1 )。

(3) 硫酸铵分级:将收集的酶液用固体硫酸铁调至饱和度为0.3,在5℃搅拌1h,离心(10000 r/min)得上清后再用硫酸铁调至饱和度为0.45,5℃下搅拌l h 后,离心得有酶活力的沉淀。

加0.05 mol/L,pH7.5磷酸缓冲液溶解后,透析过夜。

与一般做法不同,硫酸铁分级安排在DEAE—52纤维素处理后,避免了硫酸铵用量大、杂蛋白浓度低使硫酸铵分级不易处理的弊端。

抽提液经DEAE—纤维素层析后样品体积小、杂蛋白浓度低,可以选择较窄的硫酸铵饱和度区间。

(4) DEAE—Sephadex A—50柱层析:上步所得酶液上DEAE—Sephadex A—50柱,用0.05 mol/L 磷酸缓冲液(PH 7.8)配制的0.1~ 0 .5 mol/L NaCl溶液进行连续梯度洗脱,收集0.35 ~0.48 mol/L浓度范围的洗脱液(见图2 )(5) SePhadex G—20柱层析:将上步收集的酶液经聚乙二醇反透析浓缩后,取3~5mL上Sephadex G—200柱,用0.05mol/L,pH7.5整磷酸缓冲液洗脱,收集活力峰(见图3)。

(6)丙酮干粉法与超声波法比较:与前人提纯GI不同的是我们在细胞破碎时采用丙酮干粉法取代了常规的超声波和自溶法。

在活力收率相近的基础上,比活有较大的提高,说明杂蛋白量减少。

同时OD280/OD260大于1.0,说明核酸污染较小(见表1)以上各层析过程均在5℃下进行,各步提纯的数据见表2。

采用7%聚丙烯酞胺凝胶对纯化酶进行电泳分析,结果证实是均一的( 见图4),此图也显示了各提纯阶段样品电泳后的情形。

五、葡萄糖异构酶的固定化葡萄糖异构酶固定化技术在工业和生物技术的应用中有多种优势,包括可以反复使用,反应产物易于从生物催化剂中分离,酶稳定性的改善,在填充床反应器的连续操作和酶物质的选择。

近年来固定化葡萄糖异构酶越来越多地被用于工业化生产果葡糖浆中,主要因为他们对pH值、极端温度和有机溶剂具有较好的耐受性。

工业上使用固定化异构酶进行异构化反应时具有许多优点:由于固定化异构酶不溶于水,产物的提纯分离大为简化,用于食品加工,不影响产品风味;酶在固定化后,稳定性增加,可长期使用和连续反应,从而提高产品质量,工厂的规模减小,自动化程度增加。

因为葡萄糖异构酶没有一种特定的固定化方法,所以固定化必须要谨慎对待。

5.1固定化葡萄糖异构酶的影响因素在固定化生产中,PH、温度、氧气浓度、金属离子、底物纯度以及副产物等因素都会影响酶的活性,从而影响酶的固定化的效果。

现列举几个因素及其他们的作用如下:5.2固定化葡萄糖异构酶载体材料目前固定化葡萄糖异构酶的载体材料种类繁多,按其组成可以分为高分子载体、无机载体和磁性高分子微球等。

高分子载体又分为天然高分子载体和合成高分子载体。

5.2.1天然高分子载体天然多糖类化合物由于无毒,传质性能好和丰富易得等特点较适合担当酶的固定化载体材料,主要有壳聚糖、淀粉和海藻酸钠等。

(1)壳聚糖及其衍生物壳聚糖(Chitosan)是一种由甲壳素经化学改性得到的天然高分子材料,多以戊二醛为交联剂的形式担当酶的固定化载体。

宋箭等采用壳聚糖絮凝明胶包埋戊二醛交联固定化葡萄糖异构酶细胞。

采用该法,菌丝体回收方便,产品质量稳定,收率高,固定化酶活力约8000单位/克绝干。

产品机械强度好,转化能力稳定。

(2)海藻酸盐海藻酸是一种天然的阴离子型聚电解质多糖,主要来源于海洋植物,无毒,具有良好的生物降解性和相容性。

海藻酸(Alginate)不仅可与一价的Na+或K+结合为海藻酸钠或海藻酸钾,还可以与许多二价和三价阳离子结合如:海藻酸钙和海藻酸胺等,是较为理想的载体。

但在含多价阴离子溶液及高浓度电解质溶液中海藻酸钙凝胶不稳定、Ca+离子易脱落,使其应用受到限制。

为了克服以上缺点,Hayrettin.T.等研究了游离酶和固定化酶的各种特性,发现固化酶可以在很长一段时间内保持活性而且稳定性能也得到了较大的提高。

(3)淀粉接枝聚合物淀粉广泛存在于各种植物成熟的果实中,具有可生物降解、无毒性等特点。

用其作为酶的固定化载体不仅固定化方法简单,且对酶有一定的保护作用,易接枝,并对酶热处理一段时间后,酶的活力最大可提高40%,这为工业应用提供了一条新途径。

葛玉斌等以多孔球状淀粉接枝共聚物为载体,以对p一硫酸酷己飒基苯胺(SESA)为载体活化剂,采用重氮化法共价偶联共固定糖化酶和葡萄糖异构酶,该共固定双酶体系适用于各种类型的淀粉底物,其催化效率是天然酶体系的1.6倍。

(4)丝素膜家蚕丝纤维可作为固定化载体是由于其特殊的氨基酸组合和结晶结构。

丝素膜做固定化载体具有独特的优点:使酶的pH稳定性、热稳定性大大提高;酶的最适pH值和最适温度发生偏移;有利于改变pH值和温度有效控制酶促反应和分解反应、提高反应速度;同时丝素蛋白膜制备简便、来源广、价格便宜、固定化方法简单。

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