Ⅰ 为什么要进行酶的固定化
酶的固定化技术是指通过物理或化学方法将水溶性的酶固定于固相载体上,使其保持酶活性并便于与反应物分离及重复使用。这种技术的优势在于能够提高酶的稳定性和使用寿命,同时便于自动化操作和连续生产。
固定化酶和固定化细胞相比自然酶有显着优点。它们可以被制成各种形状,如颗粒状、管状、膜状等,便于装入反应槽中,取出操作方便,适合连续、反复使用。固定化酶的稳定性增强,不易失去活性,使用寿命更长。此外,固定化酶便于自动化操作,可通过电脑控制实现连续生产。
物理方法主要包括物理吸附法和包埋法。物理吸附法是利用各种吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上,使酶固定。常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等。采用吸附法固定酶的操作简便,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。
包埋法则是将酶包裹在凝胶的细格子中或被半透性的聚合物膜包围。这种方法的优点是酶不易漏出,操作条件温和,对外界环境具有缓冲作用,能防止酶体的机械损伤。酶被包裹后易于再生,产物分离提取也较为容易。
化学方法主要包括结合法和交联法。结合法是通过共价键将酶蛋白的非必需基团与载体形成不可逆的连接。这种方法使酶与载体结合紧密,不易脱落,稳定性好。然而,反应条件较为激烈,操作复杂,控制条件苛刻,可能会导致活力损失较大。
交联法则依靠双功能团试剂使酶分子之间发生交联,形成网状结构,从而不溶于水,形成固定化酶。这种方法制备的细胞与载体结合紧密,但制备过程较为麻烦,活力损失也较大。
综上所述,酶的固定化技术在提高酶的稳定性和使用寿命方面具有显着优势,同时也便于自动化操作和连续生产。不同的固定化方法各有利弊,选择合适的方法取决于具体的应用需求。