明胶固定化酶的研究进展-论文.pdf

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1、第203144卷年第31月期The明Scie胶ncea科ndT学echno与logy技ofG术elatinVo1．34．No．1Mar．2014．明胶固定化酶的研究进展魏坤锐阮如玉北京化工大学理学院，北京，100029摘要：固定化酶有许多优点，在许多领域得到同时，固定化酶也存在着酶活力损失等缺点。广泛应用。明胶是一种大分子蛋白质，因具有因此，掌握最适用有效的固定化酶方法，使其优良的理化性质而应用广泛，主要包括食品、尽最大可能发挥优点，减少缺点就显得尤为医学等方面。明胶作为固定化酶载体的例子重要。也颇有出

2、现，其技术目前已得到长足发展。本较常见的酶的固定化方法分为吸附法、包文介绍了明胶作为固定化酶载体的一些典型埋法、共价结合法、交联法四种。吸附法出现例子，同时对进一步修饰改善明胶载体性能的较早，包括物理吸附和离子交换吸附。包埋法实验方法进行了综述。是把载体与酶溶液混合，借助引发剂进行聚合反应，将酶通过物理作用限定在载体的网格关键词：明胶；固定化酶；制备；载体中。共价结合法是指酶分子上的非必须基团与载体表面的活性功能基团形成共价健，两者1引言达到不可逆结合。交联法是在酶分子和交联大多数酶是由氨基酸组成的蛋白

3、质，作为试剂之间形成共价键，通过控制交联条件和交天然的高分子催化剂，它的选择性极高，催化联体系的添加材料，来产生物理性质各异的固活性好，作用条件温和，无污染，在食品加工、定化酶引。医药等产业中应用前景广阔。然而，游离酶有作为固定化酶重要组成部分，载体材料的不稳定和容易变性等缺点，使其难以在T业中结构和性能对固定化酶的性能影响巨大。优得到更为广泛的应用⋯。固定化酶是2O世纪良的载体材料应带有能与酶共价结合的功能50年代发展起来的一项为更好发挥酶催化作基团，这有利于提高载体材料与酶之间的结合用的新技术，即用

4、固体材料将酶束缚或限制于力，以及固定化酶的操作性和稳定性；具有大一定区域内，使其仍能进行特有的催化反应，的比表面积和多孔结构，这样易和酶相交联，并可回收及重复使用酶的一类技术。并可提高固定化率；不溶于水，这不仅可防止固定化酶与游离酶相比，主要优点有：酶失活，还可防止酶受到污染；机械刚性及其(1)固定化酶催化反应后更容易将底物和产物稳定性好，才能重复使用；对微生物的抵抗性分开；(2)可在较长时间内进行反复分批反应好，以在长时间的使用中防止微生物的降解作和装柱连续反应；(3)酶的稳定性有所提高；用¨；此外，

5、载体还要来源广泛，价格便宜，能(4)产物溶液中没有酶的残留，简化了产物的重复利用。提取纯化；(5)增加产物收率，提高产物质量；明胶是一种无抗原性，生物相容性好，可(6)酶的使用效率提高，成本降低等。但与此生物降解的天然高分子材料，具有组织相容}E-mail：wkrdreamer@163．com·l0·明胶科学与技术性、低抗原性、可降解性等优良特性，为固定化游离酶不稳定且易失活的问题，还能使操作简酶的优良载体。有研究表明，明胶可作为固定单，具有条件温和，减少试剂用量和降低成本化乙醇脱氢酶、葡萄糖氧化酶、脲

6、酶、果胶酶、的优点。实验探讨出固定化酶的最优制备条过氧化氢酶等多种酶的载体材料。目前，对明件为：质量分数为15％的明胶溶液，吸附4h，胶固定化酶方面的研究得到长足发展，在理论加入0．3％戊二醛交联20min，给酶量为4ml。研究和应用研究方面取得了许多重要成果。所得固定化脲酶在温度50℃，pH=4．0的条件2明胶用于固定化酶的研究下到达最适状态。梁足培等的实验中也发2．1明胶直接作为固定化酶载体现与游离酶相比，固定化酶有更宽的pH和温2．1．1明胶作为固定化乙醇脱氢酶的载体度适用范围，这使得明胶固定化脲

7、酶在工业应乙醇脱氢酶(alcoholdehydrogenase)是一用中具有一定的推广价值。种重要的生物催化剂，可以有效地催化伯醇与2．1．3明胶作为固定化果胶酶的载体醛之间的可逆反应，已被广泛应用于食品、化果胶酶可以催化高甲氧基果胶的酯键水工、医疗等行业。解，在食品工业中应用广泛¨。毛跟年等用明胶作为载体，戊二醛交联以明胶为载体、戊二醛为交联剂制备固定的方法制备固定化乙醇脱氢酶。在制备固定化果胶酶，探究其固定化条件和酶学性质，发化酶的过程中，发现固定化的稳定性及酶的作现⋯』：明胶质量分数为15％，以1

8、g明胶固定用效果与载体的成型效果息息相关，而明胶浓1mg果胶酶的比例制备所得的固定化酶活力度恰恰是影响载体成型的关键，若明胶浓度过较好，酶活回收率达45．85％，固定化酶的最适低，载体强度不足，成型效果不佳且易于破碎；温度有所上升，最适pH降低，固定化酶的酸碱若明胶浓度过高，载体颗粒因其机械强度过稳定性、温度稳定性、操作稳定性与贮存稳定大、孔径偏小而降低了与酶充分接触结合的机性均得到提高，在焦云鹏¨的研究中也得到会，酶活也因此减弱。实验证明