固定化酶的制备及应用
高中生物选修一资源参考3-2固定化酶的制备和应用
第二节固定化酶的制备和应用教学建议课程标准中要求学生尝试制备和应用固定化酶,但考虑到制作固定化酶的技术要求比较高,中学生难以掌握,因此只要求学生制作技术难度较低的固定化酵母细胞,对于固定化酶的作用、原理及其在生产中的应用,主要是让学生通过生产实例来了解。
固定化酶和固定化细胞通常采用包埋法、交联法和吸附法。
教师在教学过程中,可以通过提问的方式,引导学生认识这三种方法的特点与适用范围。
此外,教师还可引导学生理解固定化细胞和固定化酶这两种技术的区别与联系,辩证地认识这两种技术的优势与不足。
例如,固定化细胞操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收等,但由于大分子物质难以自由通过细胞膜,因此固定化细胞的应用也受到限制。
本课题可以安排2课时。
第1课时完成课题背景和基础知识的学习,准备好基本的实验仪器,同时还可以组织学生提前配制好硼酸—CaCl2溶液和用于发酵的葡萄糖溶液。
第2课时进行酵母细胞的固定化操作。
参考资料微生物细胞的固定化固定化微生物细胞就是利用微生物来生产酶,具有生产成本低、周期短、产量大等优点。
微生物产生的酶,可以分为分泌在细胞外的胞外酶和包含在细胞内的胞内酶。
利用胞内酶时,需要采用手段将细胞破碎后,将酶进行分离纯化,提取后酶的活性和稳定性往往都受到很大的影响。
将微生物细胞限制或定位于特定空间位置,即将微生物制成固定化细胞后,既能避免复杂的细胞破碎、酶的提取和纯化过程,又能使酶的活性和稳定性得到较大提高。
固定后的微生物细胞可以作为固体催化剂在多步酶促反应中发挥连续催化作用,同时,催化反应结束后又能被回收和重复利用。
例如,人们将含有青霉素酰化酶的大肠杆菌细胞进行固定化,用于大规模生产青霉素母核(青霉素的主体化学结构部分,即6氨基青霉烷酸),然后再对青霉素母核的侧链进行化学修饰,可以生产半合成青霉素,如氨苄青霉素。
固定化酶的制备及应用
基金项目：兰州大学中青学术骨干基金资助项目（LD810718）；作者简介：李彦锋（1954—），男，甘肃省秦安县人，现任兰州大学化学化工学院副教授、兰州大学材料科学与工程研究所副所长.理学博士.多年从事高分子学科的教学与科研，研究方向为功能高分子和高分子材料，内容涉及反应性高分子、生物医用高分子、耐高温高分子材料及农业节水微灌器材等；!通讯联系人。
固定化酶的制备及应用李彦锋1!，李军荣1，伏莲娣2（1.兰州大学化学化工学院，兰州大学材料科学与工程研究所，兰州730000；2.甘肃省科学院自然能源研究所，兰州730000）摘要：酶的固定化及其酶促反应是最具发展前景的生物技术前沿领域之一。
固定化酶已经广泛应用于生物化学、生物技术与工程、生物医学工程、化学化工等方面，将在人类社会可持续发展中发挥重要作用。
本文综述了近期固定化酶制备及应用研究的进展。
关键词：酶；固定化酶；酶促反应；生物技术；生物工程酶的固定化（Immobiiization 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、并可回收及重复使用的一类技术［1］。
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，还呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续及可控、工艺简便等一系列优点［2］，不仅在化学［3~5］、生物学及生物工程［6~8］、医学及生命科学［9~12］等学科领域得到迅速发展，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［13］。
依据酶的性质及用途，可通过包埋法、交联法、吸附法及共价结合法来实现酶的固定化［1，2］。
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。
交联法亦称架桥法，游离酶的氨基酸残基与双官能团或多功能团交联剂反应而被固定化、可得酶蛋白单位浓度较高的固定化酶。
吸附法包括物理吸附和离子结合法，工艺简便及条件温和是其显著特点，可供选择的载体涉及天然或合成的无机与有机高分子材料、有时酶的纯化与固定化尚可同时实现。
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。
固定化酶的制备方法及其在食品工业中的应用
固定化酶的制备方法及其在食品工业中的应用酶参与体内各种代谢反应,而且反应后其数量和性质不发生变换。
作为一种生物催化剂,酶可以在常温常压等温和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作用下也可顺利地进行反应,而且反应底物专一性强、副反应少等优点大大促进了人们对酶的应用和酶技术的研究。
近年来,酶被人们广泛应用于食品生产与检测、生物传感器、医药工程、环保技术、生物技术等领域。
但在实际应用中,酶对环境敏感、反应后难以回收等缺点限制了酶制剂产品的开发和应用,在这种情况下,固定化酶应运而生。
酶的固定化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。
一、固定化酶的概念及其性质固定化酶（immobilized enzyme）是用物理的或化学的方法使酶与水不溶性大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透膜的微囊体中制成的。
酶固定化后一般稳定性增加，易从反应系统中分离，且易于控制，能反复多次使用。
便于运输和贮存，有利于自动化生产。
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。
由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了,能将其从反应介质中回收,所以它原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。
固定化酶技术是酶工程的核心,它使酶工程提高到一个新水平。
固定化酶具有如下性质:酶的稳定性提高;最适pH值改变;酶的活性和催化底物有所变化;最适温度有所提高。
二、固定化酶制备方法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、包埋法等。
课题5制备和应用固定化酶课件
固定化酶与生物反应器的结合
01
通过优化生物反应器的设计和操作条件，提高固定化酶的催化
效率和产物收率。
固定化酶与分离技术的结合
02
利用分离技术对固定化酶反应产物进行分离和纯化，提高产品
的纯度和产率。
固定化酶与传感器技术的结合
03
将固定化酶应用于传感器技术中，实现对生物分子和化学物质
的快速、灵敏和准确的检测。
注意个人防护
在进行实验操作时，应佩戴防护眼镜、口 罩等个人防护用品，以防止意外伤害。
实验结果分析
数据记录
误差分析
在实验过程中，应认真记录实验数据，包括反应时间、温度、浓度等参数。
对实验结果进行误差分析，找出可能 影响实验结果的因素，提高实验的准 确性和可靠性。
结果分析
根据实验数据，分析固定化酶的催化 性能和应用效果，比较不同条件下的 反应结果。
以控制。
固定化酶的表征
01
02
03
04
酶活性的测定
通过测定固定化酶的催化活性， 评估其催化效果。
载酶量的测定
通过测定载体上固定化酶的质 量或数量，评估固定化效果。
稳定性评估
比较固定化酶与游离酶在不同 条件下的稳定性差异。
传质性能分析
分析固定化酶在催化反应过程 中的传质性能，为其应用提供
依据。
02
04
固定化酶的发展趋势和前景
新技术的应用
01
02
03
纳米技术
利用纳米材料和纳米结构 的特点，提高固定化酶的 稳定性和活性。
生物工程技术
利用基因工程和蛋白质工 程技术，改良酶的特性和 提高固定化酶的效率。
计算机模拟技术
利用计算机模拟酶的催化 反应过程，优化固定化酶 的反应条件和设计新型固 定化酶。
固定化酶的方法
固定化酶的方法
固定化酶是将酶固定在载体上，形成固定化酶，具有高效、稳定、重复使用等优点。
下面是一种常用的固定化酶方法。
材料：
- 酶
- 载体（如聚丙烯脂、硅胶、玻璃等）
- 活性剂（如戊二醛、双醛、聚乙二醇等）
- 缓冲液（如PBS缓冲液）
- 洗涤液（如去离子水或PBS缓冲液）
步骤：
1. 制备载体：将载体清洗干净并消毒，然后在室温下干燥或烘干。
2. 固定化酶：将制备好的载体浸泡在含有活性剂的缓冲液中，搅拌均匀。
然后加入适量的酶，搅拌均匀并放置一段时间（根据不同的活性剂和载体类型，时间不同）。
最后用洗涤液洗净固定化酶。
3. 检测固定化酶活性：采用适当的方法检测固定化酶的活性，如比色法、荧光法等。
4. 贮存固定化酶：将固定化酶保存在干燥、阴凉、密闭的容器中，避免受潮和受热。
注意事项：
1. 活性剂的选择应根据酶的特性和载体的特点进行选择。
2. 固定化酶活性与载体、活性剂、酶的比例等因素有关，需要进行优化实验。
3. 贮存时要避免温度过高或过低，否则会影响固定化酶的稳定性和活性。
以上是一种常用的固定化酶方法，具体操作时应根据实验要求和条件进行调整。
《固定化酶的制备及应用》 学历案
《固定化酶的制备及应用》学历案一、学习目标1、理解固定化酶的概念和基本原理。
2、掌握常见的固定化酶制备方法。
3、了解固定化酶在各个领域的应用实例。
二、知识储备1、酶的特性酶具有高效性，能显著降低化学反应的活化能。
酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应。
酶的作用条件较温和，需要适宜的温度、pH 等条件。
2、酶在工业生产中的应用限制酶通常在溶液中反应，难以回收和重复利用，成本较高。
酶在反应条件下容易失活，稳定性较差。
三、固定化酶的概念固定化酶是指通过物理或化学的方法，将水溶性的酶与不溶性的载体结合，使酶变成不溶于水但仍具有催化活性的酶制剂。
四、固定化酶的制备方法1、吸附法利用各种固体吸附剂将酶吸附在其表面而使酶固定的方法。
常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土等。
吸附法操作简便，但酶与载体之间的结合力较弱，容易在使用过程中脱落。
2、包埋法将酶包裹在多孔的载体中，如凝胶（如琼脂糖凝胶、海藻酸钠凝胶）、半透膜等。
包埋法条件温和，操作简单，对酶活性影响较小，但只适用于小分子底物和产物的酶反应。
3、共价结合法通过酶分子上的官能团（如氨基、羧基、羟基等）与载体表面的活性基团发生化学反应，形成共价键而将酶固定。
这种方法结合牢固，但反应条件苛刻，容易导致酶活性的部分丧失。
4、交联法使用双功能或多功能试剂（如戊二醛）使酶分子之间发生交联，形成网状结构而固定。
交联法制备的固定化酶稳定性较高，但交联反应会对酶的活性产生较大影响。
五、固定化酶的性质变化1、稳定性提高固定化酶由于受到载体的保护，其热稳定性、酸碱稳定性等通常会有所提高。
2、最适温度和 pH 可能改变固定化后，酶的空间结构发生一定变化，导致其最适温度和最适pH 可能与游离酶不同。
3、活性和催化效率在某些情况下，固定化酶的活性可能会降低，但由于可以重复使用，总体催化效率可能会提高。
六、固定化酶的应用1、工业生产食品工业：用于生产高果糖浆、乳制品等。
医药工业：合成药物中间体、生物制药等。
固定化酶的方法和应用
固定化酶是将酶固定在载体上，形成固定化酶催化系统的过程。
通过固定化，可使酶的活性和稳定性得到提高，并能够重复使用。
常用的固定化酶方法包括吸附法、共价连接法、包埋法和交联法等。
1. 吸附法：利用载体表面与酶相互吸附的原理将酶固定在载体表面。
常用的载体包括硅胶、纤维素、聚丙烯酰胺凝胶等。
2. 共价连接法：通过将酶分子与载体分子之间的化学键共价连接，在载体表面上固定酶。
常用的共价连接剂包括辛二酸二酐、戊二酸二酐等。
3. 包埋法：将酶包裹在聚合物中，在聚合物内部形成微观环境，保护酶免受外界环境的影响。
常用的包埋材料包括明胶、蛋白质和聚乙烯醇等。
4. 交联法：将酶和载体分子之间形成交联结构，将酶牢固地固定在载体表面上。
常用的交联剂包括戊二醛、葡萄糖等。
固定化酶在生物技术、食品工业、医药工业等领域有着广泛的应用。
其中，利用固定化酶在生物技术领域中最为突出。
例如，固定化酶可以应用于产生大量纯度高的特定酶，用于DNA重组、制备抗体和识别特定分子等。
此外，在医药工业中也广泛使用固定化酶，如利用固定化酶制备药物、检测生物标志物等方面。
在食品工业中，固定化酶可用于生产乳制品、果汁、啤酒等食品中。
总之，固定化酶是一种重要的生物技术手段，具有广泛应用前景，可推动生物技术、食品工业、医药工业等领域的发展。
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固定化酶的制备及应用徐玉尚 08生工（2） 20080804243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。
本文主要从传统固定化酶技术以及新型固定化酶技术两大方面介绍了固定化酶的制备方法。
另外，又对固定化酶在医药、食品、环保、生物传感器、能源五大方面的应用作了综述。
本文旨在进一步研究固定化酶的制备方法以及探究固定化酶在多个领域的应用。
关键词：固定化酶；制备；载体；应用酶是重要的生物催化剂，具有专一性强、催化效率高、无污染、反应条件温和等特点，在制药、食品、环保、酿造、能源等领域都得到了广泛的应用。
但在实际应用中，酶也存在许多不足，如大多数的酶在高温、强酸、强碱和重金属离子等外界因素影响下，都容易变性失活，不够稳定；与底物和产物混在一起，反应结束后，即使酶仍有很高的活力，也难于回收利用，这种一次性使用酶的方式，不仅使生产成本提高，而且难于连续化生产；并且分离纯化困难，也会导致生产成本的提高等。
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。
现今，固定化酶的制备方法已由传统走向新型，并在多个领域有重要应用[1]。
1固定化酶的传统制备方法1.1吸附法吸附法是利用物理吸附法，将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式。
显著特点是：工艺简便及条件温和，包括无机、有机高分子材料，吸附过程可同时达到纯化和固定化；酶失活后可重新活化，载体也可再生。
但要求载体的比表面积要求较大，有活泼的表面[2]。
1.2包埋法包埋固定化法是把酶固定聚合物材料的格子结构或微囊结构等多空载体中，而底物仍能渗入格子或微囊内与酶相接触。
这个方法比较简便，酶分子仅仅是被包埋起来，生物活性被破坏的程度低，但此法对大分子底物不适用。
(1)网格型将酶或包埋在凝胶细微网格中，制成一定形状的固定化酶，称为网格型包埋法。
也称为凝胶包埋法。
(2)微囊型把酶包埋在由高分子聚合物制成的小球内，制成固定化酶。
由于形成的酶小球直径一般只有几微米至几百微米，所以也称为微囊化法。
1.3结合法酶蛋白分子上与不溶性固相支持物表面上通过离子键结合而使酶固定的方法，叫离子键结合法。
其间形成化学共价键结合的固定化方法叫共价键结合法。
共价键结合法结合力牢固，使用过程中不易发生酶的脱落，稳定性能好。
该法的缺点是载体的活化或固定化操作比较复杂，反应条件也比较强烈，所以往往需要严格控制条件才能获得活力较高的固定化酶。
1.4交联法交联法是用多功能试剂进行酶蛋白之间的交联，使酶分子和多功能试剂之间形成共价键，得到三向的交联网架结构，除了酶分子之间发生交联外，还存在着一定的分子内交联。
多功能试剂制备固定化酶方法可分为：(1) 单独与酶作用；( 2) 酶吸附在载体表面上再经受交联；( 3) 多功能团试剂与载体反应得到有功能团的载体，再连接酶。
交联剂的种类很多，最常用的是戊二醛，其他的还有异氰酸衍生物、双偶氮二联苯胺、N，N-乙烯马来酰亚胺等。
交联法的优点是酶与载体结合牢固，稳定性较高；缺点是有的方法固定化操作较复杂，进行化学修饰时易造成酶失活[3]。
各类固定化方法的特点比较:2固定化酶的新型制备方法2.1共价固定法酶分子表面存在很多可供利用的化学基团。
选择性地利用酶分子表面远离活性位点的特定稀有基团(如巯基)进行反应，使该基团与载体上另一基团共价交联来同定酶蛋白，使其活性中心朝向溶液方向，以达到控制其空间取向的目的。
Collioud等化学合成一个异双功能试剂(N-[m一[3一(trifluoromethyl)diazirin-3-yl]phenyl]一4一maleimidobutyr amide)，他们利用这种双功能试剂成功地实现了氨基酸、合成肽和抗体Fab片段的定向固定。
Stein等通过衍生全氟叠氮基苯疏水交联共价固定一种脂链细胞蛋白，取得了一致的空间取向。
固定后的蛋白质分子结合牢固、稳定性佳，不能被离子或非离子去污剂清除。
2.2氨基酸置换法利用基因定点突变技术在蛋白质分子表面合适位置置换一个氨基酸分子，通过该氨基酸残基特殊的侧链基团控制固定方向。
Huang等通过定点突变在枯草蛋白酶(subtil2isin)分子表面远离活性中心的位置引入半胱氨酸(Cys)残基。
经蛋白质空间折叠后暴露出Cys，然后利用Cys残基上的巯基固定枯草蛋白酶分子，取得了较好的固定效果，固定效率和固定后催化活性均有很大提高。
2.3抗体耦联法大多数抗体具有足够的稳定性承受各种活化与偶联方法。
抗体分子中很多可供偶联用的官能团可以通过赖氨酸的ε-氨基或末端氨基、天冬氨酸的β-氨基、谷氨酸的γ-氨基或末端羧基进行一般性的偶联。
Spitznagel等用碘乙酸活化多孔玻璃珠来定向固定抗体酶(abzyme)48G7-4A1的Fab片段，抗体酶Fab片段保持了很好的催化活性。
抗体分子Fc区的糖链部分氧化可产生醛基，醛基与载体上的氨基通过缩合反应可实现定向固定。
醛基若与载体上的酰肼通过腙键结合实现抗体分子的定向固定，与随机固定相比，固定后抗体稳定性提高的同时免疫吸附活性也提高了3倍。
2.4生物素--亲和素亲合法生物素是存在于所有活细胞内但含量甚微(<0．0001％)的中性小分子辅酶。
亲和素是一个含有四个相同亚基的四聚体，每个亚基均含一个生物素结合位点(解离常数10~5mol／L) 。
生物素与亲和素或相应细菌中的链霉亲和素有高专一性的、极强的亲和力。
这种特性使其成为免疫分析、受体研究、免疫组织化学、基因工程和蛋白质分离等领域中独特有力的工具。
Min等将生物素羧化载体蛋白、片段分别融合在荧光素酶和氧化还原酶的N末端，然后将这两个融合蛋白定向固定在亲和素包被的琼脂颗粒上。
荧光活性提高了8倍，固定化酶的稳定性和固定效率均大大提高。
2.5疏水定向固定法细胞粘着分子(cell adhesion molecules，CAMs)是介导细胞-细胞、细胞-底物粘着、细胞发育和细胞信号发生的分子。
细胞粘着分子和其它细胞表面分子通常通过疏水作用固定在脂质膜上，磷脂锚定是常选择的方式。
接触位点A糖蛋白是调节发育的细胞粘着分子，产生于多细胞发生早期，通过形成高亲和、EDTA稳定的接触位点介导细胞粘着。
接触位点A糖蛋白可通过神经酰胺疏水同定在细胞表面。
疏水定向固定可保持蛋白质分子结构、生理活性及天然构象。
这种通过疏水作用的固定，固定的效率高，固定为非共价，而且固定过程可逆，用去污剂可终止或消除同定应。
Stein等用庚基胺修饰羧甲基葡聚糖载体表面的羧基来疏水固定接触位点A糖蛋白分子，成功地控制了固定位点的空间取向。
用mAb7l特异结合来检测csA的活性状态，mAb71结合良好，而mAb353则不能结合[4]。
2.6微波/超声辅助固定化微波是一种电磁波，波长为0.1~100 cm。
微波加热的主要原理是介质材料的极性分子在微波高频电场的作用下反复快速取向转动而摩擦生热，是从物质内部开始，瞬时达到需要的温度。
微波加热具有许多传统加热不具备的优点，包括：加热迅速、均匀，不需要热传导过程，内外同时加热，加热时间短；加热质量高，营养破坏少；节能高效；易于控制功能等超声波是指振动频率大于20 kHz以上的一种纵波，在介质中传播时，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列超声效应，包括热效应、机械效应、空化效应和化学效应。
研究认为，超声波对液体化学反应速度和产率的影响主要是超声波在液体介质中的空化作用，超声可使液体介质中形成微泡，其破裂伴随能量的释放，可以提高许多化学反应的速度。
到目前为止，超声波技术对物质提取，高分子降解，酶解反应等都有很好的促进作用。
其中超声波酶解反应具有高效、廉价、无污染，可提高酶促反应速度和有效成分的产率[5]。
3固定化酶的应用3.1医药领域固定化脲酶：脲酶是专一性催化尿素水解的酶，应用于尿素生产控制、产品检验，也广泛用于临床医学、医学检验等，脲酶的固定化在血液透析中有着极佳的应用前景。
固定化磷酸酯酶：磷酸酯酶的作用是催化水解低密度脂蛋白上的磷脂的酶，加速体内低密度脂蛋白的代谢。
人体中的低密度脂蛋白是主要的血浆胆固醇载体，由于其在体内代谢缓慢，易形成高血浆胆固醇，以至引起心血管疾病，因此磷酸酯酶的固定化可以应用于心血管疾病的治疗。
固定化葡聚糖酶：葡聚糖酶常用于水解在血液替代品的制备过程中产生的右旋糖酐。
3.2食品行业固定化酶应用于食品检测：固定化酶技术的发展使生物传感器也得到相当大的发展，它不仅使食品成分的高选择性、快速、低成本分析测定成为可能，而且生物传感器技术的持续发展将很快实现食品生产的在线质量控制，降低食品生产成本，并可以保证安全可靠及高质量的食品。
3.3环境保护在环境监测方面，固定化酶也可以用于测定有毒物质含量以进行环境监测。
杨雪梅等选用硅胶、活性炭、大孔树脂，在一定条件下用物理吸附法固定蛋白酶，3种载体固定的蛋白酶对含高浓度蛋白质的淀粉黄浆废水进行水解实验，发现大孔树脂对蛋白酶的效果良好，并对含高浓度蛋白质的废水处理效果最好。
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，且净化效果是粗酶的20多倍。
3.4生物传感器方面的应用在医学领域，生物传感器因快速、灵敏、专一、响应快等优点发挥着越来越重要的作用。
目前，在检测多种细菌、病毒及其毒素等多个方面生物传感器已有较广泛应用。
比如高精度血糖分析仪是采用固定化酶的生物传感分析仪，其分析精度可以达到0. 5%~ 2%，比家用保健类生物传感器几乎高一个数量级，比目前医用生化分析仪的精度也高2%~ 3%。
这在血糖分析领域是非常重要的[6]。
酶电极现已用于测定各种糖类、抗生素、氨基酸、有机酸、脂肪、醇类、胺类以及尿素、尿酸等。
3.5能源利用近年来不少学者为了解决能源紧缺问题致力于利用固定化的脂肪酶催化合成生物柴油。
高阳等研究了利用多孔渗水物质为载体固定脂肪酶，使其可在低水环境中合成生物柴油。
氢气作为一种清洁能源已引起人们的关注。
有学者利用聚丙烯酰胺凝胶包埋丁酸梭状芽孢杆菌IFO3847菌株，可以利用葡萄糖生产氢气，并且稳定性好，无需隔氧4结语本文主要综述了固定化酶的制备方法极其在多个领域的应用。