脂肪酶的大孔树脂固定化工艺条件研究

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几种脂肪酶的固定化及其应用研究

几种脂肪酶的固定化及其应用研究几种脂肪酶的固定化及其应用研究摘要：脂肪酶是一类广泛应用于食品、化学、制药等领域的酶，其通过催化酯水解反应来分解脂肪，受到了广泛关注。

然而，传统的脂肪酶在使用中存在不稳定、易受温度、pH等条件的影响等缺点，固定化技术的发展为改善其性能提供了新的途径。

本文针对几种脂肪酶的固定化技术进行了概述，并分别探究了其在食品、工业和环境等领域中的应用。

关键词：脂肪酶、固定化、应用。

正文：1.胰脂肪酶的固定化及应用胰脂肪酶是一种广泛应用于酯水解反应的重要酶，其通过水解三酰甘油、磷脂和酯等来产生甘油和脂肪酸。

固定化是提高胰脂肪酶运用性能的重要手段。

胰脂肪酶的固定化可以通过多种方法进行，如基于聚合物的固定化、基于高分子材料的固定化和基于无机载体的固定化等。

其中，基于聚合物的固定化相对简单、易于实现，同时也具有较高的酶活性和稳定性。

而基于无机载体的固定化由于具有较大的比表面积和孔隙结构，且不易受到环境因素的影响，因而具有较长的使用寿命和较好的重现性，适用于多种应用场合。

胰脂肪酶的固定化在食品、制药、医学、建筑材料等众多领域中均有应用。

其中，在制造低脂肪食品方面，胰脂肪酶的固定化主要用于生产低脂肪奶酪、乳酸菌、酸奶和酸黄油等，可有效降低它们的脂肪含量。

在构筑生物医学材料时，胰脂肪酶作为一种活性酶可以被固定在多材料的基质上，使它们对胰脂肪的水解拥有一定的活性。

2.脂肪酶的泡沫固定化及应用泡沫固定化是利用泡沫的物理特性来将酶固化于泡沫中，以提高其使用性能的技术。

脂肪酶的泡沫固定化是一种将脂肪酶固定于泡沫内部的技术，该技术具有酶活性高、使用方便、价格低廉等优点。

脂肪酶的泡沫固定化在制造牛乳和奶酪中有着广泛的应用。

它可以在不影响食品质量的前提下，有效地将脂肪含量降低，使得乳制品变得更为健康。

此外，脂肪酶的泡沫固定化在其他领域如高分子材料合成、缓释药物制备，污水处理等方面也有着很好的应用前景。

3.脂肪酶的磁性固定化及应用脂肪酶的磁性固定化是将脂肪酶固定于一定的磁性载体上，使其具有更好的储存和操作性能的技术。

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展摘要固定化脂肪酶是一种重要的酶类生物催化剂，因其具有高效、高选择性、环保等优势而备受关注。

本文将对固定化脂肪酶的研究进展进行综述，主要包括固定化技术、载体种类、酶固定化方法、应用领域等方面，旨在为深入研究和开发固定化脂肪酶提供参考。

引言脂肪酶（Lipase）是一种重要的酶类生物催化剂，广泛应用于食品加工、制药、化工等领域。

传统的脂肪酶生产方式多为分离和提纯天然来源的酶，其成本高、效率低、质量难以稳定。

为了克服这些缺陷，人们通过基因工程技术获得了大量高度纯化的重组脂肪酶，这些酶具有更高的活性、热稳定性和抗丝氨酸等性质，但其应用领域仍然受到限制。

与传统的脂肪酶生产方式相比，固定化脂肪酶因具有高效、高选择性、易回收等优势而受到广泛关注。

本文将从固定化技术、载体种类、酶固定化方法、应用领域等方面对固定化脂肪酶的研究进展进行综述。

固定化技术固定化技术是将酶固定在载体上，形成固定化酶，以提高其催化效率和稳定性的一种生物技术。

固定化脂肪酶通过固定化技术制备而成，其固定化技术主要有物理吸附、交联固定、共价固定、包埋固定、磁性固定等多种方法。

这些方法的选择取决于酶的性质和产物特性以及应用需求等因素。

载体种类载体是将酶固定化在其表面的材料，其种类主要有聚合物、无机材料、金属有机框架（MOFs）、磁性材料等。

聚合物是最常用的载体材料之一，主要包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚酰胺等。

无机材料则包括硅胶、陶瓷、玻璃等，其中硅胶是最常用的载体材料之一。

MOFs是一种新型的多孔有机-无机化合物，可以提供大量的活性位点和大表面积，因此受到研究者的关注。

磁性材料通常是由铁磁性物质和非磁性材料组成的，其具有磁性和化学稳定性，因此可以在固体和液体之间实现快速分离。

酶固定化方法1.物理吸附法物理吸附法是将酶直接吸附在载体表面，主要依靠静电作用力和范德华力等物理力作用固定酶，其优点是操作简便、成本低廉，缺点是载体表面吸附作用力比较弱，酶结合不稳定。

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展固定化酶是一种将酶固定在一定载体上的技术，它可以有效地提高酶的稳定性、重复利用性和操作性，从而广泛应用于食品、制药、生物工程等领域。

其中，固定化脂肪酶是一种重要的酶制剂，具有广泛的应用前景。

本文将对固定化脂肪酶的研究进展进行介绍。

固定化脂肪酶最早应用于生产特定脂肪酸酯的催化反应。

通过将脂肪酶固定在载体上，可以有效地提高其催化活性和稳定性，从而使脂肪酶在催化作用中具有更长的寿命。

同时，固定化脂肪酶还可以简化生产过程，提高产品质量。

在固定化脂肪酶的载体选择上，常用的载体包括无机载体和有机载体。

无机载体主要包括多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶等，这些载体具有较大的比表面积和孔隙结构，可以提供较好的活性位点和固定脂肪酶的空间结构。

有机载体主要包括聚合物材料和纤维材料，通过调整聚合物的化学结构和纤维材料的纤维结构，可以实现对脂肪酶的有效固定，提高其催化活性和稳定性。

固定化脂肪酶的制备方法主要包括物理吸附、化学交联和共价连接。

物理吸附是将脂肪酶与载体之间的非共价相互作用力用于固定酶，例如静电引力、范德华力等。

化学交联是在载体上引入交联剂，使酶与载体之间形成共价键，从而实现酶的固定。

共价连接是通过化学反应在载体上引入活性基团，然后将酶与载体上的活性基团通过共价键连接。

固定化脂肪酶的应用主要包括生产特定脂肪酸酯、脂肪酸的转化、生物柴油的合成等。

在生产特定脂肪酸酯方面，固定化脂肪酶可以通过酯交换反应和酶解反应实现。

通过固定化脂肪酶催化，可以有效地控制反应条件，提高反应速率和产物选择性。

在脂肪酸转化方面，固定化脂肪酶可以催化饱和脂肪酸的脱饱和反应和反硝化反应，从而实现对脂肪酸的功能性改造。

在生物柴油的合成方面，固定化脂肪酶可以有效地催化酯交换反应和脂肪酸甲酯化反应，从而提高生物柴油的产率和质量。

除了以上应用外，固定化脂肪酶还可以应用于废水处理、食品加工、药物合成等领域。

通过固定化脂肪酶催化，可以实现废水中脂肪酸的降解，减轻环境污染。

固定化脂肪酶研究进展

菌 D?DG! 溶液中，静置固化 /0)9: ，经过滤、洗涤和干燥后得到球状固定化酶。固定化酶的活力回收约为 8/’7" 。酶学性质研究表明，此固定化酶的热稳定性较好。游离酶在 3&1 下保温 7, 已完全丧失活力，而固定化酶在 7&&1 下保温 7, 仅损失 83’!" 的活力，在 7&&1 下保温 3, 仍可保持 /3’+" 的酶活力。酶经固定化后，其橄榄油水解反应的最适温度由 /&1 上升至 (&1 ， 2 ) 值由 78’+)5 $ )* 降为 +’7)5 $ )*。常见有机溶剂对固定化酶的活力影响较小。将该固定化脂肪酶用于非水溶剂中正戊酸异戊酯的合成，重复使用 3 次后，固定化酶仍保持 (0" 的酶活力。
［B ］等从 =# 种不同来源的树脂中筛选出固李南薇
催化技术虽然成熟，但酶分离困难，不能重复使用，难以实现过程连续化，因此脂肪酶催化技术工业化很大程度上取决于酶的固定化
［! ］
。当底物和产物是
小分子的可溶性物质时，固定化酶更占优势。所谓固定化酶就是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶。固定化酶的两个最大的优点是酶易与产物分离，可重复使用。通过固定化操作，可以改变酶的一些性质，例如 K2:02+L2 K+)4/M.). 等
!"%$ 包埋法
包埋法是不需要化学修饰酶蛋白的氨基酸残基，反应条件温和，很少改变酶结构的固定化方法。其基本原理是单体和酶溶液混合，再借助引发剂进

脂肪酶固定化的新方法研究及其应用的开题报告

脂肪酶固定化的新方法研究及其应用的开题报告一、选题背景脂肪酶（Lipase）是广泛应用于食品、医药、化工等领域的一类重要酶。

目前，大多数的脂肪酶分离纯化方法采用离子交换色谱、凝胶过滤、透析等传统方法，但这些方法存在分离纯化周期长，成本高，难以大规模生产等问题。

因此，对脂肪酶固定化的研究具有重要意义。

脂肪酶固定化可以提高催化活性和稳定性，减少废弃物污染等优点，成为了研究的热点。

目前常见的固定化方法有包埋法、吸附法、凝胶法等。

但这些方法还存在着单一、操作困难等问题。

因此，本研究旨在探究一种新的脂肪酶固定化方法，使其具有更高的效率和实用性。

二、研究内容与目的本研究将探究一种新的脂肪酶固定化方法，该方法是基于金属有机骨架材料（MOF）的。

MOF具有稳定的多孔结构和良好的吸附性能，易于构造多种功能化材料，在催化应用方面具有广泛的应用前景。

本研究的目的是通过MOF固定化脂肪酶，提高其酶活性，稳定性和重复使用次数，拓展其在食品、医药等领域的应用。

具体研究内容包括：1. MOF的制备和表征2. MOF固定化脂肪酶的制备和表征3. 固定化脂肪酶的催化性能研究，包括酶活性、稳定性和重复使用次数等方面的研究4. MOF固定化脂肪酶在食品、医药等领域的应用实验三、研究意义本研究将探究一种新的脂肪酶固定化方法，对脂肪酶的高效、稳定和重复使用具有重要的意义。

该方法具有以下几个扩大应用的优点：1. MOF材料生产成本低廉，有望实现在大规模生产中的应用2. 脂肪酶的稳定性和催化活性得到提升，可支持更多化学反应的进行3. 固定化脂肪酶的重复使用次数增加，节约成本，提高效率4. 有望广泛应用于食品、医药和化工领域四、研究方法和技术路线1. 实验用具的准备，如摇床、离心机、pH计、紫外分光光度计、荧光分光光度计等2. MOF材料的制备和表征3. 脂肪酶的生物学特性分析4. MOF固定化脂肪酶的制备和表征5. MOF固定化脂肪酶的催化性能研究，包括酶活性、稳定性和重复使用次数等方面的研究6. MOF固定化脂肪酶在食品、医药等领域的应用实验七、论文结构本研究将完成以下部分的论文：1. 绪论2. 相关理论和方法3. MOF固定化脂肪酶的制备和表征4. 固定化脂肪酶在催化反应中的应用5. 结论6. 参考文献以上是本研究的开题报告，目前仍需在实验数据上进行更深入的探究和研究。

请读者作者为本刊荐言

『ｌＷａａｅＮ，Ｏｔ２１ｎｂａＹ，ＭｉｏｄＹ，ｅ１Ｉｏａｉｎａｄｉｅｔｎａｔａ．ｓｌｔｎｄｎｉｏ —
ｉｔｆｋｌｉｓｒｄｃｎｃｏｒａｉｍｓｃｌａｆａｉｎｏａｉｅｌａｅｐｏｕｉｇｍｉｒｏｇｎｓｕｔｒｌｃｏｎｐｕ
２１年第３００期
曹立强，等：脂肪酶的大孔树脂固定化工艺条件研究
・７２・
２００３：５７，１８１１－２－３．由于上述最佳条件Ａ，并未出现在正交表Ｊ］．中，所以按照最佳条件进行了验证试验，重复３次，［］王家东，侯红萍．酶固定化研究进展［中国调味品，１１２０（） — ．０５９：４９固定化酶的酶活回收率分别为９．％，９．７，６２８６６％千烟一郎，胡宝华，吴维江．固定化酶［石家庄：河Ｍ］．９．％，平均值为９．％，大于正交表中的试验结【７０３６６６ｌ纠
在微水相中催化合成生物柴油的研究【生物工程学ＪＪ．学特性及在生物柴油合成中的使用性能，为固定化脂报，２０，２（）１— １．０６２１：１４１８肪酶的工业应用提供试验依据。 …
【／ｌＪ
参考文献：
［张树政．１］酶制剂工业（下册）【北京ＪｕｇＰｒ－ｉＳｉｕ — ａ．Ｉ１】ｈｕ－ｅｎ，ａｋＯｈＪｎ，ｈｎＨｙｎＪｅｍｍｏｉ

开题报告脂肪酶的固定化研究

毕业论文开题报告一．选题背景和意义一．选题背景（1）脂肪酶的应用脂肪酶是一类特殊的酰基水解酶，它能在油水界面上催化酯水解和醇解、酯合成、酯交换、内酯合成、多肽合成、高聚物合成及立体异构体拆分等有机合成反应，是目前被重点研究的酯催化剂。

脂肪酶也是一种重要的工业酶类，应用于油脂水解、食品风味和香味的改进、医疗医药、皮革绢纺脱脂等优质化工和有机合成工业中。

脂肪酶催化的反应具有条件温和、耗能低、原料要求低、成品质量高等优点，尤其是1，3一专一性脂肪酶，可用于特殊脂肪酸、单甘酯的合成及立体选择性化学合成和分解，具有巨大的应用潜力。

随着人们生活水平的提高，在食品、牛奶、香水、化妆品和医药中添加天然成分的产品越来越受消费者青睐。

由天然底物生物合成的化合物被认定为天然产物，而同样的原料用化学法生产的产物则不受欢迎。

因此，天然成分在今后将会具有很大的需求，这使生物催化剂极具吸引力，所以说，脂肪酶在油脂、食品、医药、化妆品等领域具有光明的应用前景。

（2）应用中出现的问题在利用脂肪酶催化反应进行工业化生成遇到了一些问题，归纳起来主要有以下几个方面：1)酶的分离困难，反应结束后难以从反应液中回收尚未变性的脂肪酶加以重复利用，难以实现过程的连续化。

2)酶在非水溶液中不溶解，反应过程中容易结块，大大降低了酶的利用率。

3)脂肪酶催化反应的底物油脂不溶于水，因而必须加入合适的溶剂或乳化剂使酶分子与底物分子紧密接触。

这样易使产品被残余酶活污染，不易储存，必须进行后处理。

4)对单级反应器，脂肪酶的使用寿命受反应器空时的制约，使脂肪酶的部分潜在酶活受到损失。

5)脂肪酶价格昂贵，使用一次就废弃，对酶的利用很不经济，成本太高。

二．选题意义正是由于游离脂肪酶在催化反应中存在缺点，因此难以实现工业化应用。

为此，许多研究者展开了对脂肪酶进行固定化的研究，寻找解决脂肪酶的工业化应用问题。

同时，固定化技术一直也是学术界和工业界的接触点和共同热点。

脂肪酶固定化工艺优化及其酶学性质研究

脂肪酶固定化工艺优化及其酶学性质研究王华;王莹;詹长娟;王翼;徐伟;陈海燕【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2015(036)021【摘要】以D-101、AB-8和S-8三种大孔树脂为载体,进行黑曲霉脂肪酶的固定化研究.根据脂肪酶的固定化率及活力回收率,确定D-101为固定化载体.经响应曲面法优化得脂肪酶的固定化工艺:以5 g经预处理的D-101为载体,加入9.0 mL酶液(20 mg/mL),pH 7.6,39℃下吸附4.3 h,脂肪酶固定化率为95.11%,固定化脂肪酶活力回收率为101.36 %.固定化酶最适反应温度升高2℃,最适pH不变,固定化脂肪酶的酸碱稳定性和热稳定性均优于游离酶.【总页数】6页(P118-123)【作者】王华;王莹;詹长娟;王翼;徐伟;陈海燕【作者单位】南京理工大学泰州科技学院化工学院,江苏泰州225300;江苏农牧科技职业学院动物药学院,江苏泰州225300;南京理工大学泰州科技学院化工学院,江苏泰州225300;南京理工大学泰州科技学院化工学院,江苏泰州225300;南京理工大学泰州科技学院化工学院,江苏泰州225300;南京理工大学泰州科技学院化工学院,江苏泰州225300【正文语种】中文【相关文献】1.脂肪酶在磁性纳米粒子上固定化及其酶学性质研究 [J], 马宁;谢文磊2.海洋脂肪酶YS2071的固定化及酶学性质研究 [J], 姜峻颖;马子宾;孙晶晶;郝建华;刘均忠;王跃军;孙谧3.脂肪酶在尼龙网上的固定化及其酶学性质研究 [J], 赵磊;唐婧;王成涛4.铜绿假单胞菌 S8脂肪酶酶学性质及固定化研究 [J], 曲威;刘惠军;薛元霞5.壳聚糖固定化海洋微生物YS2071脂肪酶及其酶学性质 [J], 张权;盛军;刘均忠;郑鸿飞;孙谧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

脂肪酶固定化及固定化脂肪酶的应用研究进展

物膜腔中，以达到固定化酶。它包括网格型和微囊型２种。网格和微囊的结构可以防止酶渗出到周围脂肪酶（ｐｓ，ＥＣ３１１，甘油酯水解酶）是介质中，但底物仍能渗入到网格或微囊内与酶接触。１ａｅ．．．．．ｉ３类特殊的酯键水解酶，能分解生物产生的各种天所以包埋法只适合作用于小分子底物和产物的酶［３１。然油脂，主要水解由甘油和１２碳原子以上的长链脂包埋法一般不需要与酶蛋白的氨基酸残基进行结合肪酸形成的甘油三酯。其重要特征是在异相系统反应，很少改变酶的高级结构，酶活回收率较高，（油一水）界面上水解特殊酯（肪酸甘油酯）类。该方法可应用于许多酶、微生物和细胞器的固定化。脂作为重要的工业用酶广泛应用于食品、制革、饲料、１吸附法．２
ｅｔｒ（ａｔａｉｌｅｄｓｉｔｅｈｔｏｅｅｕｙｔｍ（ｉ－ｔ）ｉｔｆｃ．ｔａａｍｏｔｎａｄａｗｄｎｅｏｓｓＦｔｃｄｇｃｒｅ）ｎｈｅｒｇｎｏｓｓｓｅｙｙｉｅｅｏＷａｒｎｅａｅＩｈｓｎｉｐｒｔｎｉｅｒｇｆｌｅｒａａ
０引言
一
吸附法是利用离子键和物理吸附等方法，将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖或多孔玻璃、离子交换１脂肪酶的固定化方法树脂等载体上的固定方式。其优点为：载体选择范围固定化酶是用物理或化学方法使酶与水不溶性较广，操作过程简单，处理条件温和，对酶的损害作大分子载体结合或把酶包埋在水不溶性凝胶或半透用小。但是，酶与载体的吸附力比较弱，容易在不适膜的微囊体中制成的。酶固定化后一般稳定性增加，宜的ｐＨ值、高盐浓度、高底物浓度以及高温条件下易从反应系统中分离，便于运输和贮存，且易于控解吸脱落『３＿，故很少有大规模工业化的报道。制，能反复多次使用，有利于自动化生产。吸附载体包括无机载体和有机载体。无机载体脂肪酶作为酶的一种，其固定化方法与其他酶包括多孔陶珠、多孔玻璃、氧化铝、活性炭、硅相同，大致可分为：包埋法、吸附法、共价结合法和交联法等。１１包埋法．将酶分子包埋于凝胶的网眼中或半渗透的聚合

脂肪酶的固定化及其性能研究

ห้องสมุดไป่ตู้
１材料与方法
１．１原料与试剂
酶的性质更加稳定，且反应条件温和，副产物少，易
于分离ｆ５】。目前固定化脂肪酶的制备上还存在一些限
（黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆１６３３１９）摘要：以脂肪酶为原料，通过单因素试验对影响脂肪酶固定化的因素进行分析，并运用响应面方法优化最佳工艺条件。结果
表明：硅烷化试剂添加量０．３５％、硅藻土与酶的质量比３．５：１、温度２９℃和时间４．５ｈ为脂肪酶的固定化最佳工艺组合，固定后的脂肪酶活力为２２０６．６７Ｕ・ｇ～。关键词：脂肪酶；酶法；固定化中图分类号ｉ￥８７９．６文献标识码：Ａ文章编号：１００２ — ２０９０（２０１５）０１ — ００４５ — ０６
ａｎｄｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｌｉｐａｓｅｗａｓ２２０６．６７Ｕ‘ ｇ～．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｐａｓｅ；ｅｎｚｙｍｅｐｒｏｃｅｓｓ；ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＢａｙｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｑｉｎｇ１６３３１９）

脂肪酶固定化方法的研究进展

脂肪酶固定化方法的研究进展脂肪酶是一种可以催化脂肪水解的酶类，对于脂肪的降解具有重要的应用价值。

脂肪酶固定化是一种重要的手段，可以改善脂肪酶的稳定性、降低酶的负担、提高反应产率。

本文将对脂肪酶固定化方法的研究进展进行探讨。

脂肪酶固定化的方法主要包括物理吸附、交联固定化、共价固定化和包埋固定化等。

物理吸附是一种简单易行的方法，通过静电作用或氢键等力使酶分子吸附于载体表面。

物理吸附固定化方法操作简单，但稳定性较差，容易发生脱附。

交联固定化是一种常用的方法，通过交联剂将酶分子固定于载体上。

交联固定化能够提高酶的稳定性和重复使用次数，但可能会降低酶的催化活性。

共价固定化是将酶与载体之间形成共价键，具有较高的稳定性和催化活性，但操作复杂且成本较高。

包埋固定化是将酶包藏于聚合物中，形成固定化酶粒子，具有较好的稳定性和催化活性。

随着生物技术的发展，脂肪酶固定化方法不断得到改进和完善。

例如，一些研究者采用纳米材料作为载体，通过调节纳米材料的物理化学性质，改善酶的固定化效果。

金属纳米材料如金纳米颗粒、银纳米颗粒等具有较大的比表面积和活性位点，可以显著提高酶的固定化效果和催化活性。

同时，这些纳米材料还可以通过表面修饰，提高载体与酶之间的亲和性，进一步增强酶的固定化效果。

另外，一些研究者采用分子印迹技术固定化脂肪酶。

分子印迹技术是一种特异性识别和绑定分子的方法，通过将目标分子与功能单体结合，形成高选择性和亲和力的识别位点。

利用分子印迹技术固定化脂肪酶，可以大大提高酶对底物的选择性和催化活性。

此外，一些研究者还采用双酶固定化方法，将脂肪酶与其他酶共同固定在载体上。

双酶固定化方法可以形成多酶复合体，提高酶对底物的转化效率。

例如，将脂肪酶与脱氢酶固定化，可以实现脂肪的选择性酸化。

总之，脂肪酶固定化是一种重要的手段，可以改善酶的稳定性、降低负担、提高反应产率。

随着生物技术的发展，脂肪酶固定化方法不断得到改进和完善，例如利用纳米材料作为载体、分子印迹技术固定化和双酶固定化等。

固定化脂肪酶的制备及其酶学性质的研究

固定化脂肪酶的制备及其酶学性质的研究刘娟;杨楠楠;姜爱莉【摘要】以大孔树脂为载体进行脂肪酶的固定化,通过优化固定化条件得到高活性固定化脂肪酶并对其酶学性质进行研究.结果表明:弱碱性大孔阴离子交换树脂D301R是最佳的固定化载体；最优固定化条件为加酶量10％(以大孔树脂质量计),加水量30％(以大孔树脂质量计),4℃下在异辛烷中固定5h.与游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶具有良好的热稳定性、储存稳定性、吸附稳定性和对有机溶剂的抗逆性,循环使用6次,水解橄榄油的酶活回收率仍可达到50％.%The macroporous resin was used as immobilization carrier, and the immobilization conditions of high active immobilized lipase and its enzymatic properties were systematically studied. The results showed that the weak basic anion exchange macroporous resin D301R was the best immobilized carrier of lipase, and the optimal immobilization conditions were as follows: enzyme dosage 10% ( based on the mass of macroporous resin) , water dosage 30% (based on the mass of macroporous resin) , immobilized in isooctanemicr oenvironment at 4℃ for 5 h. In comparison with free lipase, immobilized lipase showed good thermal stability, storage stability, adsorption stability and resistance to solvent. After six consecutive batches, the recovery rate of enzyme activity after hydrolyzing olive oil still achieved 50%.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2013(038)001【总页数】4页(P44-47)【关键词】大孔树脂;脂肪酶;固定化;酶学性质【作者】刘娟;杨楠楠;姜爱莉【作者单位】烟台大学生命科学学院,山东烟台 264005;烟台大学生命科学学院,山东烟台 264005;烟台大学生命科学学院,山东烟台 264005【正文语种】中文【中图分类】TQ641;Q556随着世界范围石化能源短缺和环境优化的需要，可再生能源——生物柴油的开发与应用成为科研工作者关注和研究的热点［1］。

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展固定化酶技术是一种将酶固定在一种载体上，从而提高其稳定性和重复利用性的方法。

固定化酶技术在工业生产和生命科学研究领域具有广泛的应用前景。

其中，固定化脂肪酶作为一种重要的酶类，在食品工业、制药工业、生物燃料生产等领域有着广泛的应用。

首先，固定化载体的选择。

固定化载体是固定化酶技术中至关重要的一环，它直接影响到酶的稳定性和重复利用性。

常见的固定化载体包括凝胶、纤维素、磁性材料等。

目前，研究者对于固定化脂肪酶的载体选择进行了大量的尝试和优化。

例如，一些研究表明，以凝胶为载体的固定化脂肪酶具有较高的活性和稳定性，并且可以通过改变凝胶的孔径和化学性质来调控酶的催化性能。

其次，固定化方法的优化。

固定化脂肪酶的固定化方法多种多样，包括物理吸附、化学交联等。

研究者通过比较不同的固定化方法，优化固定化过程，以提高固定化脂肪酶的活力和稳定性。

例如，一些研究表明，采用化学交联的方法固定化脂肪酶可以在较宽的温度和pH范围内保持较高的活性。

第三，固定化脂肪酶的特性研究。

固定化脂肪酶的特性研究旨在揭示固定化过程对酶的结构和功能的影响。

通过比较固定化脂肪酶与游离酶的特性差异，可以了解固定化过程中酶的构象变化、活性中心的可用性以及固定化载体对酶的稳定性和催化性能的影响。

例如，一些研究表明，固定化脂肪酶的活性中心由于受限于固定化载体的孔径而发生改变，从而导致酶的催化性能发生变化。

最后，固定化酶反应机制的解析。

固定化酶的反应机制是研究者关注的另一个重要问题。

通过研究固定化脂肪酶的反应机制，可以深入了解固定化过程中酶与底物的相互作用、反应路径以及固定化载体对反应过程的影响。

例如，一些研究采用动力学分析方法，揭示了固定化酶反应速率与温度、底物浓度、pH值等因素之间的关系。

总之，固定化脂肪酶的研究进展涵盖了固定化载体的选择、固定化方法的优化、固定化酶的特性研究和固定化酶反应机制的解析。

这些研究为进一步优化固定化酶的性能，推动其在工业生产和生命科学研究中的应用提供了重要的理论和实验基础。

脂肪酶固定化技术的分析研究

河南工业大学硕士学位论文１．２．１．２包埋法将酶分子包埋于凝胶的网眼中或半渗透的聚合物膜腔中，以达到固定化酶的方法即为包埋法。

它包括网格型和微囊型两种。

网格和微囊的结构可以防止酶渗出到周围介质中，但底物仍能渗入到网格或微囊内与酶接触。

包埋法一般不需要与酶蛋白的氨基酸残基进行结合反应，很少改变酶的高级结构，酶活回收率较高，因此可应用于许多酶、微生物和细胞的固定化。

但包埋法只适合作用于小分子底物和产物的酶。

因为只有小分子可以通过高分子凝胶的网格扩散，而对作用于大分子底物的酶不适用。

适用于网格型的高分子化合物有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、淀粉、明胶和海藻酸。

图１－２几种固定化方法的示意图１．２．１．３共价键结合法这是以共价键结合于载体的固定化方法。

此法或是将载体有关基团活化，然后与酶的有关基团发生偶联反应；或是在载体上接一个双功能试剂，然后将酶偶联上去。

与载体共价结合的酶的功能基团包括氨基、羰基、羧基、酚基、吲哚基等。

活化与偶联的方法多种多样，主要有重氮化法、烷基化法和芳基化法；戊二醛处理法，钛螯合法，硫醇．二硫化物互换反应法和四组分缩合反应法等。

１．２．１．４交联法利用双功能试剂或多功能试剂，使酶分子之间发生交联，凝聚成网状。

而成固定化酶，此即交联法。

戊二醛是应用最广的双功能试剂，它与酶的游离氨基反应，形成希夫碱而使酶分子交联。

此外，可用作交联剂的还有双重氨联、苯联、４，４－异硫氰二苯基－２，２－－－磺酸，甲苯－２．异氰酸４．异硫氰酸，六甲基二异氰酸等。

此法与共价结合法一样，也是利用共价键固定化酶，不同的是它不使用载体。

交联法广泛应用于酶膜和免疫分子膜的制备，操作简单，结合牢固。

脂肪酶固定化技术研究因此载体的性质是影响固定化酶活力及酶活回收率的重要因素。

以７种极性不同的树脂作为载体采用水相固定化法进行固定并进行了水解活力的测定。

从表３－４可以看出，树脂的极性对酶的固定化有较大的影响，非极性的树脂优于极性的树脂。

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展固定化脂肪酶的研究进展摘要：将脂肪酶固定化，可以提高酶的专一性及稳定性等，使酶的性质更加稳定，且反响条件温和，副产物少，易于别离。

本文综述了常用的固定化方法，包括物理吸附法、共价交联法和包埋法等，研究了不同的固定化方法对酶的性质的影响。

关键词：脂肪酶固定化方法脂肪酶是一类广泛用于催化甘油三酯水解的酶类。

除了具有水解的功能外，它还可以催化醇解、酯化、酯交换等反响，但在实际使用过程中，游离脂肪酶存在易失活、催化反响不稳定、与产物别离困难或别离本钱高等缺点【1】，因此限制了脂肪酶的进一步应用，然而通过选择适宜的载体及固定化方法，将脂肪酶固定化，可以有效解决上述问题。

本文介绍了近几年不同学者研究脂肪酶固定化的方法和研究成果，以期为固定化脂肪酶的生产及应用提供参考。

1.固定化脂肪酶的方法1.1吸附法吸附法通过氢键、疏水键、电子亲和力等分子间作用力完成酶的固定【2】。

吸附法具有工艺简单、酶剩余活力高、载体材料丰富的特点。

王冰【3】等以沙蒿多糖-壳聚糖复合磁性微球为载体，采用物理吸附法固定化脂肪酶，对固定化过程中对酶活力有影响的各种因素进行研究，同时对固定化酶的局部理化性质、最适IR、温度、酶的热稳定性和表观米氏常数等与游离酶做了比拟。

确定固定化脂肪酶的最正确条件为每0.1g 载体加2%的酶溶液0.9 ml，固定8h，pH 8.4，温度为50℃。

纵伟【4】等以磁性壳聚糖微球为载体，用物理吸附法固定化脂肪酶，对影响固定化的各种因素进行考察，确定固定化的最适宜条件为加酶量600 U/g，温度5℃ ，pH 7.0，固定时间2h，固定化酶连续使用5 次，其相对酶活仍为使用前的57.8% ，具有较好的操作稳定性。

Liu等【5】采用吸附法将脂肪酶固定在经四乙氧基硅烷修饰的磁性纳米颗粒上，并用此催化橄榄油和甲醇制备生物柴油，发现在室温条件下，当水质量分数为10%、转速为200rpm、醇油比4：1时，反响12h后生物柴油的产率可达70%。

【2019年整理】固定化脂肪酶研究进展(2)

固定化脂肪酶研究进展毛满琴（生物工程一班，20091489）摘要：固定化脂肪酶由于其易与底物分离且可重复使用而备受关注。

综述了常用的固定化方法，包括吸附法、共价交联法和包埋法，不同的固定化方法对酶的性质有不同的影响。

关键词：固定化，脂肪酶，载体Research progress in lipase immobilizationMAO Man-qin(Class one, bioengineering, 20091489)Abstract: Immobilized lipase become a hotspot because its easy to separate and can be reused. The common immobilization methods were generally introduced including adsorption, covalent cross-linking method and entrapment method. Different immobilization methods had different effects on the enzyme.Key words: immobilization; lipase; carrier脂肪酶(Lipase EC3.1.1.3，甘油酯水解酶)是一类特殊的酰基水解酶，它的底物是油脂，其水解部位是油脂中脂肪酸和甘油相连接的酯键；脂肪酶能在油水界面上催化酯水解或醇解、酯合成、酯交换、内酯合成、多肽合成、高聚物合成及立体异构体拆分等有机合成反应，是目前被重点研究的酶催化剂。

脂肪酶与底物的作用过程包括：第一步，活化丝氨酸的酰基化（通过亲核攻击）和酯键裂解，甘油二酯释放后，四面体半缩醛中间产物形成；第二步，脱酰基作用（丝氨酸酰基化的逆反应），是活化水分子对酯进行攻击，接下来的裂解过程同样包括脂肪酸释放后四面体半缩醛中间产物结构的形成。

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展酶是活细胞内产生的具有高度专一性和催化效率的蛋白质，又称为生物催化剂。

酶作为生物催化剂，具有很高的催化功能、底物特异性和反应特异性。

近十年来，随着生物技术的发展，酶催化反应作为一种有效的手段越来越多地被有机化学家用于有机合成，并应用于医药、农药、日用化学品等部门。

目前，有2000种以上的酶已被人们认识，其中200多种已有市售。

用于有机合成中的酶大多数是脂肪酶和蛋白酶，尤以脂肪酶的应用更引人注目。

脂肪酶，三酯酰甘油酰基水解酶，催化油脂水解的一类酶的总称。

最初用于酯键的水解，广泛存在于动物、植物和微生物中。

由于水解底物是不溶于水的油脂，而脂肪酶本身是溶于水的蛋白，因此催化反应只能发生在油水相接触的界面（即油—水界面），这是脂肪酶特有的性质，最初由sarda和Desnuene发现并提出。

研究发现，来源不同的脂肪酶在一级结构上具有同源性，它们有着相似的结构序列，His-X-Y-Gly-Z-Ser-W-Gly 或Y-Gly-His-Ser-W-Gly（X、Y、Z和W表示非专一性的氨基酸残基），处于活性位点的丝氨酸残基被一个盖子（a-螺旋盖子）保护，当脂肪酶与界面接触时盖子打开，此时在丝氨酸附近产生电位区域而导致脂肪酶结构重排，疏水残基暴露，亲水残基被掩盖，从而增加了脂肪酶与脂溶性底物的亲和性，并且增加了反应过程中中间过渡态的稳定性。

脂肪酶的天然底物是甘油酯类。

然而研究表明，脂肪酶除了能够催化甘油酯类化合物的水解和合成之外，还可以用于催化酯交换反应、生物表面活性剂的合成、多肽合成、聚合物的合成和药物的合成等，尤其是利用某些脂肪酶的立体专一性，催化旋光异构体的拆分和手性药物的合成成为酶工程领域研究的新热点。

因而脂肪酶及其改性制剂在食品与营养、油脂化学品工业、农业化学工业、造纸工业、洗涤和生物表面活性剂的合成以及药物合成等许多领域得到广泛应用。

虽然脂肪酶能够催化多种化学反应，已应用于精细化工，生物柴油，传感器等领域，但用于大规模工业催化仍存在缺陷和不足。

大孔载体固定化脂肪酶

2007年 8 月 The Chinese Journal of Process Engineering Aug. 2007收稿日期：2006−11−02，修回日期：2006−12−25基金项目：国家自然科学基金资助项目(编号：20636010; 50373003)；国家杰出青年基金资助项目(编号：20325622)；北京市科技计划基金资助项目(编号：D0205004040211)作者简介：蔡宏举(1976−)，男，辽宁省铁岭县人，硕士研究生，生物化工专业；谭天伟，通讯联系人，E-mail: twtan@.大孔载体固定化脂肪酶蔡宏举，付大雁，王满意，周鑫，谭天伟(北京化工大学生命科学与技术学院，北京市生物加工过程重点实验室，北京 100029)摘要：用自制大孔载体固定化脂肪酶，对固定化条件进行了优化，比较了固定化酶与游离酶的酶学参数. 结果表明，酶粉与载体质量比为1:1、固定化温度在20∼25℃之间、固定化时间1.5 h 的条件下，所得固定化酶的酶活最高. 固定化酶的最适pH 为8.5，最适温度为40℃，其热稳定性、操作稳定性都比游离酶高，4℃下保存7 d 后，酶活仍剩余94%.关键词：大孔载体；脂肪酶；固定化酶中图分类号：Q814.2 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2007)04−0773−051 前言脂肪酶(EC3.1.1.3)是一类特殊的酰基水解酶，能够在油−水界面催化酯水解或醇解、酯合成、酯交换、多肽合成等反应，在制药、试剂、食品加工、生物能源等方面有着很大的应用潜力[1,2]. 由于游离酶不易回收，很难重复利用，限制了其大规模应用. 因此脂肪酶催化技术的应用在一定程度上取决于固定化技术. 目前固定化载体的研究主要集中在多孔粉体材料[3]，如介孔材料MCF [4], MCM-41[5]等. Pandya 等[6]发现，孔径较大的MCF(15.3 nm)的酶固定化比孔径小的MCM-41(2.6 nm)效果好. 这是因为酶更易被固定在孔径较大的孔内，提高了单位载体上酶的固载量，因而提高了单位酶活. 黄磊等[7]以微孔陶瓷载体固定化脂肪酶，仅对部分改性条件优化的情况下，固定化酶活就已经与高贵等[8]用无孔硅藻土固定化脂肪酶的酶活相当. 但脂肪酶是大分子，如果载体孔径小，将会影响固定化过程中酶与载体内部的传质，也会影响固定化酶催化反应时底物与脂肪酶间的传质过程. 如果在固定化介质中增加大孔分布，则可以提高固定化过程的速度，提高底物与酶之间的传质速度，提高反应效率. 从以上分析可知，大孔径固定化酶载体材料更有优势，但目前这方面的研究较少.本工作以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体，二乙烯基苯(DVB)为聚合交联剂，采用固液联合致孔方式，通过本体聚合制备了具有大孔结构的含环氧基的多孔载体. 载体上的环氧基团水解成羟基后，以戊二醛为偶联剂[9]，用载体偶联法固定化假丝酵母脂肪酶. 比较了固定化酶和游离酶的最适温度、pH 值及稳定性等参数.2 实验2.1 材料和仪器假丝酵母(Candida sp. 99-125)脂肪酶，酶活约13000 U/g ，实验室自产；甲基丙烯酸缩水甘油酯，纯度大于96%，美国ACROS 公司；二乙烯基苯(含量56%，用5%的NaOH 预处理，洗去阻聚剂等杂质)，淄博嘉龙化工科技有限公司；纳米碳酸钙(粒径小于80 nm)，广东嘉维化工实业有限公司；其他试剂均为分析纯.StereoScan-250-MK3扫描电镜, Cambridge; Porosimeter PASCAL 140&240压汞仪，Thermo Electron Corp., USA ；Multyskan Spectrum 酶标仪，Thermo Labsystems ；GC-2010气相色谱，日本岛津公司. 2.2 实验方法 2.2.1 载体的制备量取甲基丙烯酸缩水甘油酯5 mL ，二乙烯基苯2 mL ，甲苯和正庚烷各3.5 mL ，称取7 g 纳米碳酸钙，与上述液体一起放于50 mL 的三角瓶中，反复超声混合后，置于65℃超级恒温水浴中反应12 h. 所得固体经粉碎后，筛分收集0.335∼0.45 mm 粒径的颗粒，用乙醇抽提24 h ，然后用适量的0.1 mol/L HCl 于常温、搅拌状态下浸泡72 h ，并且每隔24 h 换1次HCl ，以除去碳酸钙，最后用去离子水冲洗至中性，密封湿态保存. 2.2.2 载体的活化称取0.4 g 载体，65℃下用0.1 mol/L HCl 水解12 h. 用去离子水冲清洗至中性，加入10%的戊二醛酸性溶液25 mL ，室温下振荡反应12 h ，用去离子水洗去戊二醛，所得载体放于冰箱中保存.2.2.3 固定化酶的制备称取一定量酶粉，用pH 8.0的0.1 mol/L 磷酸缓冲液配成10 mg/mL 的酶溶液. 向装有0.1 g 载体的三角瓶中加入15 mL 配好的酶液，室温下在摇床中反应一定时间，吸去酶液，用磷酸缓冲液清洗固定化酶载体，直到洗液中不含蛋白质为止. 所得固定化酶放于4℃冰箱中保存.2.2.4 脂肪酶含量的测定脂肪酶含量的测定按照Bradford 的方法[10]进行，以牛血清白蛋白为标准.2.2.5 游离酶和固定化酶水解活力的测定均采用橄榄油水解法[11]. 40℃下，1 min 水解底物产生1 µmol 脂肪酸为1个活力单位. 酶活回收率计算：酶活回收率=固定化酶总活力/(加入酶液总活力−残液总酶活力).2.2.6 脂肪酶催化十二酸与正辛醇反应合成十二酸辛酯在50 mL 锥形瓶中加入9.5 mL 正己烷，0.2 g 十二酸和316 µL 正辛醇，同时加入0.2 g 固定化酶，0.4 g 变色硅胶以吸收反应产生的水. 反应在温度40℃、转速150 r/min 的摇床中进行. 2.2.7 酯合成转化率的测定按照文献[1]的方法进行.3 结果和讨论3.1 载体孔结构的表征实验制备的载体的扫描电镜照片见图1. 载体的液体致孔剂为甲苯和正庚烷(体积比为1:1)，浓度为100% (与反应组分GMA 和DVB 体积总和比为1:1)，加入的固体致孔剂CaCO 3的质量与整个液相(GMA, DVB 和液体致孔剂)的体积比为1:2，载体的交联度为40%(DVB 与GMA 体积比).从SEM 照片可以看出载体的孔结构. 载体不仅具有微孔和大孔结构分布，还具有约2 µm 的贯通式超大孔. 这是固液联合致孔的特点(生成双孔结构)，液体致孔剂主要生成微孔，固体致孔剂与反应相不溶，并且部分颗粒因为表面自由能大而形成团聚，导致介质形成大孔和超大孔结构.利用压汞法测定了载体的孔径(D )分布，如图2所示. 可以看出载体的孔径分布集中在2个区域，为典型的双孔分布，这与扫描电镜的结果一致. 从压汞法数据可知，载体150∼400 nm 的孔占总孔容积(V )的60%，直径2∼8 µm 的孔占总孔容积的14.9%，其他孔占总孔容积的25.1%，总孔隙率为59.82%，总孔容积为1.24 mL/g ，比表面积29.6 m 2/g.图1 自制大孔载体的扫描电镜照片Fig.1 SEM photographs of the carrier图2 自制大孔载体的孔径分布Fig.2 Pore size distribution of carrier3.2 固定化条件的优化 3.2.1 酶用量的确定在固定化酶时，平行称取0.1 g 载体6份，分别加入不同体积的10 mg/mL 酶液，并加入一定体积的缓冲液调整酶液体积到15 mL ，在室温下放入摇床中固定化1.5 h. 实验结果如图3所示.单位质量载体能够固定的酶是有限的，当载体固定的酶达到一定量后，继续加大酶量不会提高固定化效果. 从图3可见，当加入的脂肪酶质量增大到0.1 g ，即酶质量与载体质量比为1:1时，固定化酶的活力回收率达到最大值，再增大酶量，酶活开始趋于不变，固定化酶的100100010000123d V /d (l o g D )Pore diameter (nm)第4期蔡宏举等：大孔载体固定化脂肪酶 775活力回收率反而下降. 这是因为载体上酶的结合位点已被酶所占据，继续增大给酶量，载体也不能键合更多的酶. 所以，确定固定化酶的最佳给酶量为0.1 g 载体配0.1 g 脂肪酶.图3 给酶量对酶固定化效果的影响Fig.3 Effect of lipase loading on immobilization of lipase3.2.2 固定化温度的确定温度影响分子热运动的速度，在相同的固定化时间内，它将直接影响酶的固定化效率. 温度过低不利于传质及酶与载体的结合，过高则会使酶失活. 因此，固定化时温度的选择十分重要. 本实验在不同温度下固定化酶的结果见图4. 由图可见，在20∼25℃固定化时，脂肪酶比较稳定，不易失活. 温度升高，固定化酶活力上升，主要是因为传质速度随温度的升高而加快；温度高于25℃后，脂肪酶不稳定，失活很快，固定化酶的活力回收率也下降很快. 因此，固定化温度控制在20∼25℃时，效果最佳.图4 反应温度对酶固定化效果的影响Fig.4 Effect of temperature on immobilization of lipase3.2.3 固定化反应时间的确定平行称取0.1 g 载体6份，在25℃下，按酶与载体质量比1:1进行固定化，于不同时间取样测定酶活，结果见图 5. 可以看出，随着固定化时间延长，固定化酶酶活先增长，而后趋于稳定. 本实验对假丝酵母脂肪酶的固定化在1∼1.5 h 的酶活最好，固定化时间短，优于文献[7]报道的4 h ，这是因为载体中大孔结构的存在使酶在固定化时扩散速度快，短时间内就能完成固定化过程，降低了酶因为固定化时间长而失活的风险.图5 固定化反应时间对酶固定化效果的影响Fig.5 Effect of reaction time on immobilization of lipase3.3 固定化酶的酶学性质 3.3.1 pH 对酶活性及稳定性的影响分别平行称取自由酶和固定化酶各7份，于不同pH 下测定酶活，结果见图6，可见固定化酶pH 值在7∼9时活性都比较好，pH 值在7时相对活力仍保持65%以上；而自由酶活性对pH 的变化很敏感，只在pH 8∼8.5范围内保持较好的活力. 这说明固定化酶受微环境pH 值的影响比游离酶小，适用的pH 范围比游离酶的广.图6 不同pH 下自由酶和固定化酶的酶活Fig.6 Activities of free lipase and immobilized lipase underdifferent pH values为测定pH 稳定性，平行称取游离酶和固定化酶各4份，在不同pH 值(室温)下保育8 h 后于pH 8.0下测定酶活，以无保育条件下的酶活为100%计算，结果见表1. 可见，在各pH 值下，固定化酶的pH 稳定性相对于游离酶都有较大幅度的提高.0.40.60.81.01.2 1.41.6150200250300350510152025Mass ratio of lipase to carrierA c t i v i t y o f i m m o b i l i z e d l i p a s e (U /g )A c t i v i t y r e c o v e r y (%)202530354045100200300400510152025Recation temperature (℃)A c t i v i t y r e c o v e r y(%)A c t i v i t y o f i m m o b i l i z ed l i p a se (U /g )12345375400425450475A c t i v i t y o f i m m o b i l i z e d l i p a s e (U /g )Reaction time (h)67891030006000900012000100200300400A c t i v i t y o f i m m o b i l i z e d li p a s e (U /g )A c t i v i t y o f f r e e l i p a s e (U /g )pH776 过程工程学报第7卷表1 自由酶和固定化酶的pH 稳定性Table 1 Residual activity of free lipase and immobilizedlipase under different pH values (%)pH Free lipase Immobilized lipase 6.0 6.25 33.33 7.0 12.55 57.58 8.0 68.13 88.79 9.0 18.70 48.483.3.2 温度对酶活性及稳定性的影响由图7可见，固定化酶的最适温度比游离酶提高了5.℃ 温度范围在25∼40℃时，游离酶酶活变化较小，而固定化酶酶活变化较大. 可能是因为温度较低时，底物与固定化酶之间的传质受到的限制较大，而底物与游离酶之间的传质受限程度较小；温度超过40℃时，固定化酶酶活变化较游离酶小，主要是因为固定化酶比游离酶稳定，不易失活，这也可以从以下的温度稳定性实验中得到验证.图7 不同温度下自由酶和固定化酶的活力Fig.7 Effect of temperature on the activities of free lipase andimmobilized lipase平行称取游离酶和固定化酶各3份，分别在35, 40, 45℃下保育1 h 后测酶活，与无保育的游离酶和固定化酶比较，结果如表 2. 在各温度点，固定化酶酶活剩余都比游离酶的高，说明固定化后，酶的温度稳定性有了很大的提高.表2 自由酶和固定化酶的温度稳定性Table 2 Residual activity of lipase and immobilized lipaseunder different temperatures (%)Temperature (℃)Free lipase Immobilized lipase 35 55 84.58 40 17.5 52.69 45 5 30.113.3.3 固定化酶活性的比较在酶粉与载体质量比为1:1、温度25℃、固定化时间1 h 及pH 8.0的条件下进行酶固定化，所得酶活为464 U/g. 自制载体的孔径主要分布于150∼400 nm ，并且有超大孔存在. 文献[1]中所用的酶种与本研究的完全相同，所用载体为NKA 树脂，孔径主要分布于20∼22 nm ，固定化酶水解酶活为156 U/g. 可见大孔载体具有一定的优势.3.3.4 固定化酶的操作稳定性和储藏稳定性为了验证本实验固定化假丝酵母脂肪酶的效果，考察了固定化酶催化十二酸与正辛醇在正己烷中反应合成十二酸辛酯的情况，结果如图8所示. 可以看出，本实验制备的载体固定化脂肪酶能够较好地催化十二酸辛酯的合成反应，间歇反应20批十二酸的转化率仍可达60%(每批反应80 min). 另外，固定化酶在4℃冰箱中保存7 d ，酶活仍剩余94%，而自由酶的酶活只有85%.图8 固定化脂肪酶的操作稳定性Fig.8 The operational stability of immobilized lipase4 结论本研究以固液联合致孔方式自制的大孔载体成功地固定化了解脂假丝酵母脂肪酶. 大孔结构的存在使固定化在很短的时间内完成，减小了固定化过程的酶活损失. 对固定化条件进行优化，得到了温度20∼25℃、固定化时间1.5 h 、酶粉与载体质量比为1:1的最佳固定化条件. 固定化酶的热稳定性、pH 稳定性、储藏稳定性均比游离酶有了明显的提高，其操作稳定性好，间歇催化月桂酸辛酯合成反应20批，仍保持有较高的活力.参考文献：[1] 高阳，谭天伟，聂开立，等. 大孔树脂固定化脂肪酶及在微水相中催化合成生物柴油的研究 [J]. 生物工程学报, 2006, 22(1): 114−118.[2] 聂开立，王芳，谭天伟. 固定酶法生产生物柴油 [J]. 现代化工,2003, 23(9): 35−38.[3] Lefevre B, Galarneau A, Iapichella J, et al. Synthesis of Large-poreMesostructured Micelle-templated Silicas as Discrete Spheres [J]. Chem. Mater., 2005, 17: 601−607.[4] Tomohiko A, Kazuki N, Kazuyuki H, et al. Monolithic PeriodicMesoporous Silica with Well-defined Macropores [J]. Chem. Mater., 2005, 17: 2114−2119.2030405060020004000600080001000012000140000100200300400 A c t i v i t y o f f r e e l i p a s e (U /g )Tempreture (℃) A c t i v i t y o f i m m o b i l i z e d l i p a s e (U /g )04812162060708090100C o n v e r s i o n r a t e (%)Batch第4期蔡宏举等：大孔载体固定化脂肪酶 777[5] Gomez J M, Deere J, Goradia D, et al. Transesterification Catalyzedby Trypsin Supported on MCM-41 [J]. Catal. Lett., 2003, 88: 183−186.[6] Pandya P H, Jasra R V, Newalkar B L, et al. Studies on the Activityand Stability of Immobilized α-Amylase in Ordered Mesoporous Silicas [J]. Microporous Mesoporous Mater., 2005, 77: 67−77.[7] 黄磊，程振民. 微孔陶瓷固定化载体的合成 [J]. 化工学报, 2006,57(4): 912−918.[8] 高贵，韩四平，王智，等. 硅藻土固定化脂肪酶 [J]. 吉林大学学报(理学版), 2002, 40(7): 324−326.[9] 邢其毅，徐瑞秋，周政，等. 基础有机化学 [M]. 北京：高等教育出版社, 1993. 480−487.[10] Bradford M M. A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation ofMicrogram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Proteindye Binding [J]. Anal. Biochem., 1976, 76: 248−254.[11] Pawinee K, Suree P. Simple Assay Method for Lipase Activity andAnalysis of Its Catalytic Hydrolysis Product in Water-poor Media [J].Indian J. Chem., 1993, 32B: 88−89.Investigation of Immobilized Lipase onto Macroporous CarrierCAI Hong-ju, FU Da-yan, WANG Man-yi, ZHOU Xin, TAN Tian-wei(Key Lab. of Bioprocess of Beijing, Collage of Life Sci. & Technol., Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China) Abstract: Immobilization of lipase on macroporous poly(glycidyl methacrylate-co-divinylbenzene) was investigated and followed by the optimization of immobilizing conditions. The optimized results were achieved with the 1:1 mass ratio of lipase to the carrier, coupling temperature between 20∼25, and immobilizing time℃ of 1.5 h. The optimum pH and temperature of immobilized lipase were 8.5 and 40, respectively.℃The activity of immobilized lipase remained 94% of the origin after storage at 4 for 7 d.℃The experimental results showed that the thermal stability and operational stability were improved in comparison with free lipase.Key words: macroporous carrier; lipase; immobilized lipase。

脂肪酶的大孔树脂固定化工艺条件研究

几种脂肪酶的固定化及其应用研究

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶研究进展

脂肪酶固定化的新方法研究及其应用的开题报告

请读者 作者为本刊荐言

开题报告 脂肪酶的固定化研究

脂肪酶固定化工艺优化及其酶学性质研究

脂肪酶固定化及固定化脂肪酶的应用研究进展

脂肪酶的固定化及其性能研究

脂肪酶固定化方法的研究进展

固定化脂肪酶的制备及其酶学性质的研究

固定化脂肪酶的研究进展

脂肪酶固定化技术的分析研究

固定化脂肪酶的研究进展

【2019年整理】固定化脂肪酶研究进展(2)

固定化脂肪酶的研究进展

大孔载体固定化脂肪酶

请读者作者为本刊荐言

开题报告脂肪酶的固定化研究