固定化对酶活性的影响:酶活性下降,反应速度下降。固定化酶在一定空间内呈闭锁状态存在的酶,能连续的进行反应,反应后的酶可以回收反复利用。使用载体结合法制成的固定化酶的Km有时发生变化,主要是由于载体与底物间的静电相互作用。从两者比较还可以看出,固定化酶pH曲线比较平缓,也就是固定化酶受缓冲液的影响较小,载体对酶起保护作用。......
2023-11-22
早在1916年,Nelson和Griffin首先发现酶不溶于水而具有酶活性这一现象。1948年Summer把刀豆脲酶制成非水溶性酶,也同样具有酶活力。1953年由Grubhofer和Schleith等采用聚氨苯乙烯树脂重氮化法实现了羧肽酶、淀粉酶、胃蛋白酶和核糖核酸酶等酶的固定化
1960年日本著名学者千烟一郎将固定化酶应用到工业上,开始了氨基酰化酶的固定化研究。1969年,他成功地将固定化氨基酰化酶反应用于D L-氨基酸的光学拆分上,实现了酶连续化反应,在世界上开创了固定化酶应用于工业生产的先例。
20世纪60年代后期,固定化酶的研究相继在美国和欧洲等国展开,瑞典Upsala大学的Porath教授对固定化酶进行了卓有成效的研究,最初主要将水溶性酶与不溶性载体结合起来,成为不溶于水的酶衍生物,所以又称为水不溶酶(Water insoluble enzyme)和固相酶(Solid phase enzyme)。但是后来发现,也可以把酶包埋在凝胶内,酶本身是可溶的,不过被固定在一个有限空间内。1971年,第一届酶工程会议正式建议采用固定化酶的名称。直到20世纪70年代初,日本千烟一郎又成功地采用有效载体在温和条件下将整个微生物菌体固定化并连续生产L-天冬氨酸,这是最早采用固定化活细胞进行工业生产的一个事例。(www.chuimin.cn)
我国固定化酶的研究起步较晚,开始于1970年,先在染料工业使用双功能试剂将β-硫酸酯乙砜基苯胺引入固定化领域,用于多糖载体与多种酶共价结合,后来还研制成功固定化5′-磷酸二酯酶生产单核苷酸,固定化青霉素酰化酶生产6-氨基青霉烷酸(6-APA)和固定化葡萄糖异构酶生产高果糖果葡糖浆等,才成功应用于工业化生产。
随着现代生物技术和材料、化工等相关学科的不断发展,酶的固定化技术的发展正逐步由粗放转向精细、由定性转向定量、由无序转向定向,在工业、医学、化学分析、亲和层析、环境保护、能源开发等方面的应用研究,已取得许多重要成果,但高品质固定化酶的获取与有效应用仍是该领域内研究人员追求的最终目标。
有关食品酶学导论的文章
固定化对酶活性的影响:酶活性下降,反应速度下降。固定化酶在一定空间内呈闭锁状态存在的酶,能连续的进行反应,反应后的酶可以回收反复利用。使用载体结合法制成的固定化酶的Km有时发生变化,主要是由于载体与底物间的静电相互作用。从两者比较还可以看出,固定化酶pH曲线比较平缓,也就是固定化酶受缓冲液的影响较小,载体对酶起保护作用。......
2023-11-22
固定化酶的制备方法有4种:吸附法、包埋法、共价结合法和交联法。图8-1 固定化酶的制备方法具体选择固定化方法时,遵循的原则:必须维持酶的构象,特别是活性中心的构象。固定化酶应有最小的空间位阻。固定化酶应有最大的稳定性。固定化酶的成本较低。物理吸附法主要用于有机溶剂中催化反应的酶,关键是找到适当的载体,不同的载体影响固定化酶的对映体选择性、操作稳定性和酶活力。......
2023-11-22
酶是在活细胞中合成并在胞内或胞外介质中存在的。胞内酶在细胞内存在部位和结合状态比较复杂,因而抽提难度较大。酶的抽提目的是将尽可能多的酶或尽可能少的杂质从原料组织和细胞中引入溶液,以利于酶的纯化。但此法用于酶的大量提取有一定局限性。经丙酮处理的细胞干粉称为丙酮粉。丙酮还能除去细胞膜部分脂肪,更有利于酶的提取。根据酶在细胞内结合状态以及其溶解程度,酶的抽提可分为水溶法和有机溶剂法两种。......
2023-11-22
因而,各种各样的发酵酿造食品均与酶的应用紧密相关。在生产中采用黑曲糖化酶、真菌β-淀粉酶和脱支酶等。目前此法仍在试验阶段,采用的设备为固定床和流化床生物反应器。在酒精生产中,淀粉质原料的蒸煮是一个关键工序。在酿造生产中此酶适用于蒸煮前的调浆工序,其最适温度为90~105℃,pH为5.5~7.0。酶法应用于白酒、黄酒、食醋和酱油的生产中,主要在加曲糖化过程中采用外加糖化酶,可加速糖化工序,便于缩短生产周期。......
2023-11-22
对酶促作用的影响同抑制作用相反,许多酶促反应必须有其他适当物质存在时才能表现酶的催化活性或加强其催化效力,这种作用称为酶的激活作用,引起激活作用的物质称为激活剂。至于无机阴离子对酶的激活作用,在实践中也是常见的现象。若酶原被具有活力的同种酶所激活,则称为酶的自身激活作用。而酶的活性部位往往只能作用于底物的一种解离状态。当温度超过酶的最适温度时,酶蛋白就会逐渐产生变性作用而减弱甚至丧失其催化活性。......
2023-11-22
20世纪70年代初实现了DNA重组技术,极大地推动着食品科学与工程的发展,也促使酶学研究进入新的发展阶段。现代食品酶学发展有如下几个新的突破:1.酶及细胞固定化技术的开发应用作为一种催化剂,在催化过程中自身不发生变化,可以反复使用。酶及产酶细胞的固定化技术从酶学理论到生产实践得到迅速的发展,引起食品、发酵工业一场大变革。......
2023-11-22
从反应工程方面分析,固定化酶反应系统属非均一催化反应。反应产物又从固定化酶活性部位扩散到主体溶液。因此,存在扩散限制,固定化酶不可能得到大环境相同水平的产物。酶固定化后,因载体电荷性质的影响造成酶催化的微环境的变化。一般来说,当反应产物为酸性时由于扩散受到限制而积累在固定化酶所处的催化区域内,使得区域pH降低,必须提高周围反应液的pH,才能达到酶所要求的最适pH。......
2023-11-22
酶的催化反应按其底物数可分为单底物和多底物的催化作用,两者反应系统的动力学规律不完全相同。所谓多底物催化是指两个或两个以上的底物参与反应,其动力学方程相当复杂,数学推导也十分烦琐。多底物酶促反应历程复杂,包括连续性机制和非连续性机制。......
2023-11-22
相关推荐