固定化酶技术的方法

固定化酶在食品中的运用

摘要:固定化酶有许多优点，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。固定化酶技术是一门交叉学科技术，目前已得到长足的发展。介绍了固定化酶制备的传统方法以及一些新方法，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：固定化酶；制备；载体

酶是由活细胞产生的一类特殊的蛋白质催化剂(核酶除外)，具有催化效率高、底物高度专一、反应条件温和、反应容易控制等特点。酶的最大缺点是其不稳定性，在酸、碱、热及有机溶剂中易发生变性，活性降低或丧失；而且酶反应后，会在溶液中残留，造成酶反应难以连续化、自动化，同时也不利于终产品的分离提纯，这些都大大阻碍了酶工业的发展，所以有必要采取酶工程技术改善这些缺点。酶工程技术措施较多，其中酶的固定化技术是重要举措之一。酶的固定化是用人工方法把从生物体内提取出来的酶固定在特定的载体上或使酶与酶相交联，酶被限定在一定区域内，但仍保持原有高效、专一、条件温和的催化功能。通常酶是游离的，而经过固定化以后，酶被束缚在一定区域内，因而这样的酶被称为固定化酶。固定化酶在生物、医药、农业、食品、化工、能源开发、环境保护等方面得到了广泛应用。本文介绍了固定化酶的制备方法和优缺点，对其在食品行业中的

1吸附法:利用各种吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上而使酶固定的方法。通常有物理吸附法和离子吸附法。常用吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等。 采用吸附法固定酶，其操作简便、条件温和，不会引起酶变性或失活，且载体廉价易得，可反复使用。该方法最显著的优点是操作简便，但酶与载体结合不牢，极易脱落，所以它的使 用受到一定的限制。因此，人们不断尝试使用新的载体来解决这易脱落的问题。通常，吸附法分为物理吸附法和离子吸附法。

物理吸附法:酶被载体吸附而固定的方法称为物理吸附法。从载体对酶的适应性来看，这个方法效果是好的，酶蛋白的活性中心不易受破坏，酶的高级结构变化也不明显，但其缺点是酶与载体的相互作用较弱，被吸附的酶极易从载体表面上脱落下来，不能获得较高活力的固定化酶。该方法常用的载体有活性炭、多孔陶瓷、纤维素及其衍生物、甲壳素及其衍生物等。 离子吸附法:将酶与含有离子交换基团的水不溶性载体以静电作用力相结合的固定化方法。该方法的处理条件温和，且酶的高级结构和活性中心的氨基酸很少发生变化，因而可

以得到较高活性的固定化酶。采用此法固定的酶有葡萄糖异构酶、糖化酶、B一淀粉酶、纤维素酶等。

2交联法是用双功能试剂或多功能试剂进行酶分子之间的

酶的固定化的方案

一、材料和方法 1.实验材料及试剂

酶，25%戊二醛溶液，带氨基的载体，考马斯亮蓝，牛血清白蛋白。 2. 主要实验仪器

紫外可见光分光光度计Uv-1800，THZ一C恒温振荡器，MD200一3型电子天平PHS一3C酸度计

3.酶的固定化方法 1）载体的活化

a 对所得的载体表面带有大量的氨基，对其进行活化处理可用于酶蛋白的共价结合。采用戊二醛为活化试剂，使凝胶表面连接上游离的醛基。具体方法为:将lg带氨基的载体颗粒臵于3ml、10%的戊二醛溶液中振荡24h，然后真空过滤。所得固体用去离子水洗涤多次，干燥后即为戊二醛活化的树脂颗粒。 b大孔树脂预处理方法：称取10g树脂于锥形瓶中，用95%的乙醇浸泡24h，真空抽滤，用1L蒸馏水冲洗。树脂依次用25mL的5%HCl和5%NaOH溶液浸泡4h后抽滤，用蒸馏水洗至中性。抽滤后臵于4℃冰箱中干燥4h，室温保存备用。

举例：称取适量经预处理的大孔树脂于50mL锥形瓶中，加入适量磷酸缓冲液（pH7.5，0.05mol/L）和适量的酶，臵于恒温水浴振荡器中吸附一定时间后（37℃，150r/min）真空抽滤，并用100mL缓冲液冲洗载体，抽干后臵于4℃冰箱中干燥4h，并于4℃冰箱中密封保存

酶和细胞的固定化

Chapter 5 Immobilized Enzyme and Cell

固定化酶和细胞

酶和细胞的固定化

Contents of chapter 51、什么是固定化技术和固定化酶 2、固定化酶的研究历史 3、酶的固定化技术(重点) 4、固定化酶的特点(重点) 5、固定化酶的应用 6、细胞、原生质体的固定化

酶和细胞的固定化

什么是固定化酶？ 5.1 什么是固定化酶？水溶性酶 水不溶性载体

水不溶性酶 水不溶性酶 (固定化酶) 固定化酶)

酶和细胞的固定化

什么是固定化酶？ 5.1 什么是固定化酶？酶的固定化技术和固定化酶 酶 可溶 间歇 吸附 包埋 间歇 交联 化学偶联 连续 固定化

酶和细胞的固定化

什么是固定化酶？ 5.1 什么是固定化酶？来源固定化酶： 固定化酶：经提取和分离纯化后的酶 固定化菌体(死细胞 死细胞): 固定化菌体(死细胞):含酶菌体或菌体 碎片

酶和细胞的固定化

什么是固定化酶？ 5.1 什么是固定化酶？特点优点——不溶于水，易于与产物分离； 不溶于水，易于与产物分离； 优点 不溶于水 可反复使用； 可反复使用； 可连续化生产； 可连续化生产； 稳定性好。 稳定性好。 缺点——固定化过程中往往会引起酶的失活。 固定化过程中往

（19）中华人民共和国国家知识产权局

（12）发明专利说明

书

（10）申请公布号

CN104870630B

（43）申请公布日 2019.11.19（21）申请号CN201380066363.9

（22）申请日2013.12.18

（71）申请人丰田自动车株式会社

地址日本爱知县

（72）发明人河野典子;久寿米木幸宽;小野地裕策;杉本多津宏

（74）专利代理机构北京市中咨律师事务所

代理人曽祯

（51）Int.CI

权利要求说明书说明书幅图（54）发明名称

具备固定化酶的生物反应器、固定化酶的活性提高方法和生物燃料电池（57）摘要

对于任何种类的酶均能够提高固定化酶的

酶活性。具备固定化酶和反应场，在所述反应场

中进行由所述固定化酶催化的酶反应，所述反应

场含有5或6元环的包含氮和碳的杂环式化合

物。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

2015-08-26公开公开

固定化酶的研究进展

固定化酶是20世纪60年代发展起来的一项新技术。最初主要是将水溶性酶与不溶性体结合起来，成为不溶于水的酶衍生物，所以曾叫过“水不溶酶”和“固相酶”。但是，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，只不过被固定在一个有限的空间内不能再自由流动。因此，用水不溶酶或固相酶的名称就不再恰当。在1971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[1]。

一 固定化酶的发展历程[1]

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。

1916年美国科学家NELSON和GRIFFIN最先发现了酶的固定化现象；直到20世纪50年代，酶固定化技术的研究才真正有效地开展；1953年，德国科学家GRUB-HOFER和SCHLEITH首先将聚氨基苯

固定化酶在食品中的应用

（生物科学与技术学院 袁定清 ）

摘要:固定化酶技术将酶工程提高到一个新水平，实现了酶的重复使用及产物与酶的分离。而且它已在食品领域得到了迅速的发展和广泛的应用。本文主要介绍了固定化酶技术的特点、固定方法、食品工业方面的应用和发展趋势的预测，是酶工程的核心技术之一。 关键词：固定化酶；食品制造；固定化技术

Application of immobilized enzyme in food

(College of biological science and technology Yuan Dingqing ）

Abstract: The technology of immobilized enzyme is one of the core

technology for enzyme engineering, it enzyme engineering to a new level, to achieve the separation of enzyme reuse and product with the enzyme. And it has been in the food area of rapid deve

酶的固定化技术及其在食品工业中的应用

摘 要

酶的固定化是用人工方法把从生物体内提取出来的酶固定在特定的载体上，酶被限定在一定区域内，但仍保持其原有高效、专一、条件温和的催化功能。固定化酶在生物、医药、农业、食品、化工、能源开发、环境保护等方面得到了广泛应用。本文概述了固定化酶的制备方法及优缺点，总结了固定化酶在食品工业中的最新应用情况，并对其应用前景进行了展望。 关键词:固定化酶；制备；应用；食品工业

Technology of immobilized enzyme and its applications in

food industry

Abstract

Immobilization of enzyme is that enzyme, extracted from organic body, is fixed to a special vector.However,it has its original catalyzing functions with high efficiency, specificity and moderate reaction condition.Immobilized enzyme has been use

酶的固定化技术及其在食品工业中的应用

摘 要

酶的固定化是用人工方法把从生物体内提取出来的酶固定在特定的载体上，酶被限定在一定区域内，但仍保持其原有高效、专一、条件温和的催化功能。固定化酶在生物、医药、农业、食品、化工、能源开发、环境保护等方面得到了广泛应用。本文概述了固定化酶的制备方法及优缺点，总结了固定化酶在食品工业中的最新应用情况，并对其应用前景进行了展望。 关键词:固定化酶；制备；应用；食品工业

Technology of immobilized enzyme and its applications in

food industry

Abstract

Immobilization of enzyme is that enzyme, extracted from organic body, is fixed to a special vector.However,it has its original catalyzing functions with high efficiency, specificity and moderate reaction condition.Immobilized enzyme has been use

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。一 )药物生物技术第 6卷苒】期

C M.葡聚糖凝胶固定化脂肪酶的研究

陈秀墩郑毅 王绍钊 耗巧琴 吴松剐 7 _ 2 ,- -— _~ -。———一

(福建省药植所 .福州 3 5 0 0 0 1;福建师范大学生物工程学院福州 3 5 0 0 0 7 ) 摘要研究以 C M一葡聚糖凝肢为载体的固定化脂肪酶的制蔷方法幢比较固定化脂肪酶 亨辨

离酶在酶学特性上的变化。制备固定化脂肪酶的最适条件是 p H 7. O .离子浓度为 0 0 h n o【的KHz P O4 Na OH缓冲诫，加酶撞为 1 2 5 U/ g载体 .固定化反应时间为 8 h .所得的固定化酶酶墙力勾 1 2 2 5 U/ g载体，回收率为 9 8%。固定化酶的稳定性较高，最适作用 p H值为 1 0 0 .最适作用温度 '勾 4 8 ' C.其催化油脂水解操作半衰期为 3 2 5 h。因此，以C M一葡聚糖凝肢固定化脂肪酶是一种较好的固定化方法

关键词脂肪酶

; !竺：塞堡塑壁按 Na OH滴定法 J。脂肪酶的活力单位定义为 l g酶粉或 l ml酶液在一定条件下， 脂肪酶水懈橄揽油 .每分钟产生 1微摩尔脂肪酸的酶量，定为一个单位 ( u)。2 . 2