固定化酶及其应用研究进展
固定化脂肪酶的研究进展
固定化脂肪酶的研究进展摘要固定化脂肪酶是一种重要的酶类生物催化剂，因其具有高效、高选择性、环保等优势而备受关注。
本文将对固定化脂肪酶的研究进展进行综述，主要包括固定化技术、载体种类、酶固定化方法、应用领域等方面，旨在为深入研究和开发固定化脂肪酶提供参考。
引言脂肪酶（Lipase）是一种重要的酶类生物催化剂，广泛应用于食品加工、制药、化工等领域。
传统的脂肪酶生产方式多为分离和提纯天然来源的酶，其成本高、效率低、质量难以稳定。
为了克服这些缺陷，人们通过基因工程技术获得了大量高度纯化的重组脂肪酶，这些酶具有更高的活性、热稳定性和抗丝氨酸等性质，但其应用领域仍然受到限制。
与传统的脂肪酶生产方式相比，固定化脂肪酶因具有高效、高选择性、易回收等优势而受到广泛关注。
本文将从固定化技术、载体种类、酶固定化方法、应用领域等方面对固定化脂肪酶的研究进展进行综述。
固定化技术固定化技术是将酶固定在载体上，形成固定化酶，以提高其催化效率和稳定性的一种生物技术。
固定化脂肪酶通过固定化技术制备而成，其固定化技术主要有物理吸附、交联固定、共价固定、包埋固定、磁性固定等多种方法。
这些方法的选择取决于酶的性质和产物特性以及应用需求等因素。
载体种类载体是将酶固定化在其表面的材料，其种类主要有聚合物、无机材料、金属有机框架（MOFs）、磁性材料等。
聚合物是最常用的载体材料之一，主要包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚酰胺等。
无机材料则包括硅胶、陶瓷、玻璃等，其中硅胶是最常用的载体材料之一。
MOFs是一种新型的多孔有机-无机化合物，可以提供大量的活性位点和大表面积，因此受到研究者的关注。
磁性材料通常是由铁磁性物质和非磁性材料组成的，其具有磁性和化学稳定性，因此可以在固体和液体之间实现快速分离。
酶固定化方法1.物理吸附法物理吸附法是将酶直接吸附在载体表面，主要依靠静电作用力和范德华力等物理力作用固定酶，其优点是操作简便、成本低廉，缺点是载体表面吸附作用力比较弱，酶结合不稳定。
固定化酶载体材料的研究进展_王宇
固定化酶载体材料的研究进展_王宇固定化酶载体材料是一种将酶分子固定在其中一种载体材料上的技术，通过这种技术可以实现对酶的固定化，提高酶的稳定性、重复使用性和催化效率等特性。
固定化酶载体材料在生物化工、食品工业和医药工业等领域有着广泛的应用。
本文将介绍固定化酶载体材料的研究进展。
首先，固定化酶载体材料的选择对于酶的固定化起着至关重要的作用。
常用的固定化酶载体材料包括多孔硅胶、纤维素、凝胶、磁性微球等。
这些材料具有良好的机械强度、化学稳定性和表面活性，可以有效地固定酶分子并保持其催化能力。
不同的载体材料具有不同的特点，可以根据具体的需求选择合适的材料进行研究。
其次，固定化酶载体材料的制备方法也在不断地改进和创新。
传统的制备方法包括物理吸附、化学键结和共价键结等。
物理吸附是一种简单易行的方法，通过静电作用和疏水作用将酶分子吸附在载体表面。
化学键结是将酶分子与载体表面形成共价键结合的方法。
共价键结是一种更稳定的结合方式，但因过程复杂，难以控制，目前大部分研究仍以物理吸附为主。
近年来，随着纳米材料的发展，研究人员开始将纳米材料与固定化酶载体材料结合起来，通过纳米材料的特殊性能提高酶的催化效率和稳定性。
此外，固定化酶载体材料的改性也是研究的重点之一、通过改性可以改变载体材料的表面性质，进一步提高酶的固定效果和催化活性。
常见的改性方法包括表面修饰、化学修饰和电化学修饰等。
表面修饰是在载体材料的表面引入功能基团，增加酶与载体的相互作用，改善固定效果。
化学修饰是通过在载体材料表面引入化学反应的活性基团，与酶分子形成共价键结合。
电化学修饰是利用电化学方法在载体表面形成导电层，增加载体与酶的传递效果。
最后，固定化酶载体材料的应用范围也在不断地扩大。
除了传统的酶催化反应，固定化酶载体材料还可以应用于生物传感器、药物释放系统、环境污染治理等领域。
例如，将葡萄糖氧化酶固定在传感器表面，可以实现对血糖浓度的快速测量。
将酯酶固定在聚合物微球上，可以实现对药物的缓释。
固定化脂肪酶的研究进展
固定化脂肪酶的研究进展固定化酶是一种将酶固定在一定载体上的技术，它可以有效地提高酶的稳定性、重复利用性和操作性，从而广泛应用于食品、制药、生物工程等领域。
其中，固定化脂肪酶是一种重要的酶制剂，具有广泛的应用前景。
本文将对固定化脂肪酶的研究进展进行介绍。
固定化脂肪酶最早应用于生产特定脂肪酸酯的催化反应。
通过将脂肪酶固定在载体上，可以有效地提高其催化活性和稳定性，从而使脂肪酶在催化作用中具有更长的寿命。
同时，固定化脂肪酶还可以简化生产过程，提高产品质量。
在固定化脂肪酶的载体选择上，常用的载体包括无机载体和有机载体。
无机载体主要包括多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶等，这些载体具有较大的比表面积和孔隙结构，可以提供较好的活性位点和固定脂肪酶的空间结构。
有机载体主要包括聚合物材料和纤维材料，通过调整聚合物的化学结构和纤维材料的纤维结构，可以实现对脂肪酶的有效固定，提高其催化活性和稳定性。
固定化脂肪酶的制备方法主要包括物理吸附、化学交联和共价连接。
物理吸附是将脂肪酶与载体之间的非共价相互作用力用于固定酶，例如静电引力、范德华力等。
化学交联是在载体上引入交联剂，使酶与载体之间形成共价键，从而实现酶的固定。
共价连接是通过化学反应在载体上引入活性基团，然后将酶与载体上的活性基团通过共价键连接。
固定化脂肪酶的应用主要包括生产特定脂肪酸酯、脂肪酸的转化、生物柴油的合成等。
在生产特定脂肪酸酯方面，固定化脂肪酶可以通过酯交换反应和酶解反应实现。
通过固定化脂肪酶催化，可以有效地控制反应条件，提高反应速率和产物选择性。
在脂肪酸转化方面，固定化脂肪酶可以催化饱和脂肪酸的脱饱和反应和反硝化反应，从而实现对脂肪酸的功能性改造。
在生物柴油的合成方面，固定化脂肪酶可以有效地催化酯交换反应和脂肪酸甲酯化反应，从而提高生物柴油的产率和质量。
除了以上应用外，固定化脂肪酶还可以应用于废水处理、食品加工、药物合成等领域。
通过固定化脂肪酶催化，可以实现废水中脂肪酸的降解，减轻环境污染。
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。
固定化酶技术及应用的研究进展
固定化酶技术及应用的研究进展一、固定化酶的制备方法研究进展固定化酶的制备方法包括物理吸附、共价键结和交联结构等。
近年来，研究者们发展了一系列新型的固定化酶制备方法，如钙凝胶法、包埋法、凝胶微球法和溶胶凝胶法等。
这些新方法不仅提高了固定化酶的稳定性和活性，还大幅度降低了制备成本，提高了酶的重复使用性。
固定化酶在生物工程领域的应用主要集中在酶催化反应、生物催化剂制备以及生物催化剂的应用等方面。
例如，固定化酶可以用于生物反应器中进行酶催化反应，实现对废水处理、医药合成和食品工业等的高效处理。
此外，固定化酶还可以用于制备各类生物催化剂，如药物微胶囊和生物传感器，用于治疗疾病和检测生物分子。
固定化酶在食品工业中的应用主要包括生产酶制剂、降解保健食品、生产高价值添加物以及改善食品品质等方面。
固定化酶可以用于生产各类酶制剂，如发酵酶、复合酶和水解酶等，以加速酶催化反应。
此外，固定化酶还可以用于生产特殊功能食品，如降解保健食品、胶原蛋白等，以满足不同人群的需求。
固定化酶在医药学领域的应用主要包括药物制剂、生物芯片、药物代谢和生物传感器等方面。
例如，固定化酶可以用于制备缓控释药物制剂，以提高药物的疗效和降低副作用。
此外，固定化酶还可以用于制备生物芯片，用于分析疾病标志物和药物代谢产物等。
固定化酶在环境保护领域的应用主要包括废水处理、大气污染控制和土壤修复等方面。
固定化酶可以用于废水处理中，加速有害物质的降解和去除。
此外，固定化酶还可以用于大气污染控制，将有害气体转化为无害物质。
固定化酶还可以用于土壤修复，加速土壤中有毒物质的降解和去除。
综上所述，固定化酶技术在多个研究领域取得了重要的进展。
通过不断创新和改进固定化酶制备方法，研究者们加强了固定化酶的稳定性和重复使用性，提高了酶的应用效果和利用价值。
固定化酶技术的进一步发展，将为生物工程、食品工业、医药学和环境保护等领域带来更多创新和突破。
2.3酶固定化方法的研究进展
- 1 -酶固定化方法的研究进展1摘要：酶作为一种生物催化剂，对环境十分敏感，易受物理、化学和生物等因素的影响而失活，而且反应后混入产品，纯化困难，不能实现连续操作，这些难以克服的现象大大限制了酶促反应在工业中的应用，在这种条件下，固定化酶的概念和技术得以提出和发展。
现如今，固定化酶技术已成为酶工程研究的重点和热点之一，该技术作为一种能有效提高生产效率的手段正引起人们的广泛重视.与游离酶相比，固定化酶有许多突出优点,尤其是稳定性和可重复使用性,使其在许多领域得到广泛应用。
本文介绍了固定化酶制备的常用方法（吸附法、包埋法、共价法、交联法）以及各种各样的载体材料,同时对酶在一些性能优良的载体上的固定进行了综述。
关键词：酶；固定化；载体中图分类号：TQ1．引言酶的化学本质是蛋白质，其催化作用具有高选择性、高催化活性、反应条件温和、环保无污染等特点。
但游离状态的酶对热、强酸、强碱、高离子强度、有机溶剂等稳定性较差，易失活，并且反应后混入催化产物，分离纯化困难，不能重复使用。
为了克服上述难题，在20 世纪60 年代发展起来了一项生物工程技术，叫固定化酶技术(Immobilized Enzyme)。
所谓的酶固定化是指用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，进行其特有的催化反应，并可回收及重复利用的技术。
该技术克服了自由酶的上述不足，提高了酶的储存稳定性，实现了重复使用及连续自动化生产，降低了成本，在生物工程、食品工业、医药和精细化学工业等领域有着广泛的应用前景。
2．酶的固定化方法根据固定酶材料与酶分子之间结合力的不同，可分为化学法和物理法。
化学法又可分为交联法和共价结合法。
交联法需要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，从而把酶束缚在固体材料上。
共价结合法是通过酶分子的非必须基团与载体表面的活性功能基团形成化学共价健实现不可逆结合的酶固定方法。
化学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。
金属有机框架结构固定化酶的研究及其应用
金属有机框架结构固定化酶的研究及其应用金属有机框架结构（Metal Organic Framework, MOF）是一种由金属离子或金属氧化物和有机配体构成的开放性结构材料。
这种材料有着广泛的应用前景，例如在催化、气体吸附和分离、生物医学等领域都有潜在的应用价值。
最近，一些研究表明，MOF固定化酶可以提高酶的稳定性和催化性能，在生物技术和医学领域有着广泛的应用前景。
本文将会介绍MOF的特性，以及在固定化酶方面的研究进展和应用前景。
1. MOF的特性MOF是一种开放性结构的材料，具有许多优点。
首先，由于MOF具有高度开放的孔和通道结构，因此可以用于吸附和分离气体和分子。
其次，MOF可以调整晶格参数和孔径大小，因此它的催化性质非常灵活。
此外，MOF可以通过固定化功能分子、金属离子、无机物等进行改性，进一步提高其反应活性和选择性。
最后，MOF的晶型和配位化学结构可以通过选用不同的金属离子和有机配体进行调整，从而得到具有不同性质和应用的MOF材料。
2. MOF固定化酶的研究固定化酶是将酶固定在固体载体上，以提高酶的稳定性和催化能力，为工业化生产和生物技术应用提供了可行的方式。
MOF材料作为载体，固定化酶有着许多优点。
首先，MOF具有几何稳定性和可调节的结构，可以提高酶的空间定向性，降低大量激活能，提高反应效率。
其次，MOF具有良好的生物相容性和低毒性，可以作为一种生物医学载体材料使用。
最后，MOF具有高度可控的大小和形状，因此可以制备具有不同形状和尺寸的MOF固定化酶，以适应不同的反应环境和应用场合。
MOF固定化酶的主要方法包括物理吸附、共价连接和插入法等。
由于MOF的孔径和分子尺寸的匹配性很高，因此物理吸附能够很好地固定酶。
但是，物理吸附往往存在一些问题，例如活性不稳定、失活等。
共价连接法可以在MOF材料表面引入化学交联点，通过与酶分子反应的功能化配体共价连接的方式将酶固定在MOF孔道内部。
插入法是一种将酶通过电荷静电吸引到MOF孔道内部，然后通过固定化方法使其固定在内部的孔道中的方法。
固定化酶的结构和应用研究
固定化酶的结构和应用研究酶是一种高效催化剂，能够在低温、低压、温和条件下加速化学反应。
但是，由于酶的易变性和失活性，导致其在实际应用中受限。
为了克服这些问题，人们开始研究如何将酶固定在矩阵中，即固定化酶技术。
固定化酶不仅能提高酶的稳定性和反应效率，还能降低成本，减少环境污染，因此被广泛应用于化学、医药、食品等领域。
固定化酶的结构特点：固定化酶技术是将游离酶固定到不同矩阵中形成复合物，固定化酶具有以下特点：1、球形颗粒形态：固定化酶的颗粒形态多为小球形状，直径一般在0.1-2mm之间，表面积大，容易流动。
2、孔隙结构：固定化酶的孔隙结构对反应效率影响很大。
孔洞大小和排布密度的选择需要根据酶分子体积和反应物分子大小等因素确定。
孔隙结构越完善，载体的承载能力就越好，受到因素的影响就越小。
3、化学性质：固定化酶通常会被化学修饰或交联处理，以增强酶的稳定性和活性。
固定化酶的化学特性与载体有关，而载体的性质则主要取决于其化学成分和形态结构。
固定化酶的应用研究：固定化酶技术广泛应用于食品工业、生物制品工业、医药工业、化学工业等不同领域。
下面以医药和食品工业为例，介绍固定化酶的应用研究。
医药工业：固定化酶技术在医药领域得到了广泛应用。
固定化酶可以用于生产药物，如在血液糖化反应试剂中，尿酸酶用于测定血液中的糖化血红蛋白。
另外，固定化酶还可以用于医药代谢学的研究中，如肝脏和肠道中酶的测定和组分鉴定。
食品工业：固定化酶技术在食品制造中应用也很广泛。
米酵素、酒精酶、淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶等固定化酶被广泛用于生产发酵豆奶、酵母发酵、糖的精细化、果汁澄清、白酒工艺等领域。
目前，固定化酶制备技术正在逐步推广应用于日常食品的加工，如工业化的酸奶、酒、酱油、豆腐等。
在以上应用中，固定化酶技术可以大大提高效率、减少成本、加快反应速度。
同时，由于固定化酶具有优良的长效性、高热稳定性、高耐受性、良好的流变性和矩阵结构的可干燥性等特点，因此具有较大的应用潜力和市场前景。
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固定化酶及其应用研究进展
摘要：随着社会的发展，越来越多酶被人们广泛的应用在工业生产、生物传感器和环境保护等领域。
作为一种良好的生物催化剂，酶可以在常温、常压等温和的反应条件下高效地催化反应,一些难以进行的化学反应在酶的催化下能顺利地完成。
关键词：酶固定化酶应用进展
酶是由生物体内自身合成的生物催化剂。
多数酶的化学组成为蛋白质。
现已鉴定出3000种以上的酶，其中数百种已得到结晶。
酶具有催化效率高和高度专一性的特点，但易受强酸、强碱、高温等条件影响，使蛋白质变性而失去催化活性。
某些酶仅决定于它的蛋白质结构，如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
另一些酶为酶蛋白与辅助因子结合形成的复合酶，称为全酶，在催化反应中，酶蛋白决定酶反应的专一性，而辅助因子则直接对电子、质子或某些基团起传递作用。
固定化酶是把酶人工偶联到不溶于水的载体上，并长时间保持催化活性，使过程连续化、简单化。
酶的固定化就是通过化学或物理的处理方法,使原来水溶性的酶与固态的水不溶性支持物相结合或被载体包埋。
固定化方法有物理吸附法、交联、共价结合及包埋等方法。
目前较先进的方法是将酶固定在生物膜或超滤膜上,制造出来的生物膜反应器的生产能力有明显提高。
经过固定化,酶具有了比原来水溶性酶更多的优点:1)酶经过固定化处理一般稳定性有较大提高,对热、pH等的稳定性提高,对抑制剂的敏感性降低,有的酶具有了抗蛋白酶
分解的特性;2)反应完成后经过简单的过滤或离心,酶就可以回收,而且酶活力降低较少,这样就降低了生产成本;3)固定化体系适合于连续化、自动化生产,催化过程容易控制,且产品中不会带进酶蛋白或细胞,改善了后处理过程,提高了酶的利用效率,降低了生产成本。
酶在生理学、生物化学、医学、农业、工业等方面具有重大意义。
酶作为生物催化剂,尤其是固定化酶作为多相生物催化剂,能够在非常温和的条件下实现合成、降解及转换化学物质的特异性反应,效率高,能源消耗少.这无疑向我们展示出一幅广阔的应用前景. 现代意义下的酶,已不单单是一些微生物的重要产物,它已成为现代生物产业中一个不可缺少的组成部分。
一.固定化酶在工业生产中的应用
酶的固定化技术诞生以来,不论是早期从动物脏器和植物种子中提取的酶,还是后来发现的种类繁多、功能多样的微生物酶都已经被覆盖在固定化酶的研究领域中。
固定化酶最早是应工业生产的需求而产生的,到目前为止其最大的应用范围还是在工业生产上。
其中,固定化葡萄糖异构酶是世界上生产规模最大的一种,它可以用来催化玉米糖浆生产高甜度的高果糖糖浆。
自1972年这项技术产生以来,科学家已经固定了几种芽孢杆菌和链霉菌中提取的葡萄糖异构化酶,并大量应用于工业生产中。
从目前的资料分析,不论是在我国还是在国际上,今后几十年中它还将是应用最广、市场份额最大的固定化酶。
固定化酰化氨基酸水解酶是最早应用的工业化酶,将酰化氨基酸水解酶固定于DEAE-葡聚糖凝胶上用来连续生产L-氨基酸,不仅降低
了酶的消耗量,而且减少了产品后处理的费用。
此外还有一些应用较为广泛的固定化酶:固定化淀粉酶用于淀粉的糖化,可作为酒精和酿造发酵中原料的糖化剂;固定化碱性蛋白酶可以高效去除丝织品和棉织品纤维上的多余蛋白,使织物更加柔软光滑;固定化的酸性蛋白酶还可以将废胶卷上的明胶溶解,回收上面的银颗粒;固定化脂肪酶既可以用来分解动植物油脂,使乳脂中的芳香族脂肪酸游离而增加乳品的风味,也可用在工业上分解油脂生产脂肪酸和甘油,还可以与淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶等配合作为消化剂,应用于皮革和毛皮的脱脂清洗;固定化纤维素酶作为一种全新的技术在提高纤维素酶的效能上找到了一个很好的突破口,经过固定化处理的纤维素酶,不但其稳定性有极大提高,而且可以重复利用,易于回收,将纤维素酶用载体包埋,可直接将纤维素糖化,然后连续发酵生产酒精。
二、固定化酶在生化制药中的应用
固定化酶的另一个巨大市场是用来生产工业、医学等领域的一些纯度要求较高的制剂,这其中有最早生产的氨基酸,还有抗生素、核酸、蛋白质抗体、高纯度的蛋白酶等。
科研人员首先于1973年用固定化的青霉素酰化酶生产制造各种半合成的青霉素和头孢霉素,后来,我国的科学家也不断地尝试各种固定化方法,有的直接用戊二醛交联产该酶的大肠杆菌,也有用ABSE-交联琼脂糖与青霉素酰化酶直接偶联,还有的利用三醋酸纤维素包埋和戊二醛交联相结合固定青霉素酰化酶高产菌,这些试验的结果都显示各种固定化方法均可在很大程度
上提高酶的稳定性、增加酶的转化率。
后来某制药公司用聚丙烯酰胺凝胶包埋含有高活力天冬氨酸酶的大肠杆菌,用于工业上利用延胡索酸转化为L-天冬氨酸。
上海生化所用固定化的3′-核糖核酸酶从RNA中生产3′-核苷酸,使酶的利用率提高了10倍;袁中一等将ABSE-纤维素固定的5′-磷酸二酯酶用来生产5′-核苷酸。
固定化谷氨酸脱羧酶可以生产γ-氨基丁酸,制成了CO2电极,可用于测定谷氨酸的含量。
三.固定化酶在生物传感器和环境保护中的应用
生物传感器是由生物活性物质与换能器组成的分析系统,可以简便、快速地测定各种特异性很强的物质,在临床分析、工业监测等方面有着重要的意义。
固定化葡萄糖氧化酶传感器是其中应用最为广泛的一种。
制药厂将葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和一种显色剂一起固定在试纸上,制成检验妇女是否妊娠的试纸,只要将该试纸浸入被检尿样中几秒钟就可以马上检测出尿样的葡萄糖是否超标,从而断定该妇女是有血糖、尿糖还是妊娠。
这种检测技术十分简单,操作十分方便,应用极为广泛。
用聚丙烯酰胺包埋葡萄糖氧化酶与氧电极组装成酶电极也可用来进行临床的血糖检测,血糖线性范围为0～300mg/dl,并且可连续测定1000次血糖样品,酶样低温存放180天仍可保持90%的原酶活力。
用聚丙烯酰胺凝胶包埋细菌电极可快速测定污水中的BOD。
而生化分析中最常用的H电极也绝大多数是固定化酶产品。
青霉素酶电极就是其中的一种,经过固定化处理的酶电极与pH电极一起
浸入含有青霉素的溶液时,青霉素酶即催化青霉素水解,使溶液中的氢离子浓度增加,通过pH电极测出溶液中pH的增加,从而计算出溶液中的青霉素的浓度。
用L-乳酸脱氢酶与BO一起通过透析膜共固定在石墨电极,在NAD+存在时L-乳酸被氧化成丙酮酸,NAD+被还原成NADH,然后NADH被TBO电氧化,其电位差可通过Ag/AgCl电极测出。
这种方法可以用来快速测定食物中的L-乳酸含量。
南京大学改进方法,将葡萄糖氧化固定在一覆盖在金属电极的多层膜上,做成了一对葡萄糖高度灵敏的酶电极,以前0.10mmol/L葡萄糖浓度可以反映在22nA的电流上,而改进后的电极却可以将这一极限精确到0.01mmol/L,而且测定结果不受溶液中酸的影响,几星期后酶电极仍然稳定。
生物传感器目前是各国固定化酶研究领域中最为活跃的部分之一,1995年美国举行的国际酶工程会议上有了重组海洛因酯酶传感器检测违禁药品、用脱辅基酶传感器检测重金属离子、检测2,4-二氯苯氧基乙酸的双酶偶联免疫传感器、电流型酶沟道免疫传感器等。
在废水处理中,固定化酶也受到了越来越多科学家的关注。
生活污水和工业废水中有害成分主要是氯酚,将辣根过氧化物酶大量吸附在磁石上,可以保证其100%的活力,并且比粗酶有了20倍以上的净化效果。
四、固定化酶的研究展望
固定化酶有许多粗酶液没有的特点,但制备固定酶首先要经过大量复杂的分离、纯化工作,而且一种固定化酶只能用于特定的单步反应。
应这种要求工业生产中越来越多地应用了固定化细胞技术。
这样
就省却了酶分离纯化的时间和费用;并可同时进行多酶反应;而且可以保持酶在细胞中的原始形态,增加了酶的稳定性。
生物催化是在单一系统或混合系统将底物转化成有用产物的过程,象在别的化学过程一样,从反映混合体中分离产物和酶的再利用是重要的步骤,往往这一步骤是工业生产中耗费最多的一步。
单步反应需高能量、高频启动和关闭、每批反应过后还需要经过酶的再利用、准备酶。
膜反应器融酶触转化、产品分离、酶剂再利用为一体,是将来酶固定的主要方法。
目前比较有前途的研究项目是将酶固定化与酶的选择性修饰结合,将酶固定化与细胞固定化结合。
这样我们既可以把固定化酶作为分析酶的结构、功能的工具,反过来又帮助我们对酶的改造、酶的作用机理有更深的了解。
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