最新固定化酶制备及应用的研究进展
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。
固定化酶载体材料的研究进展_王宇
固定化酶载体材料的研究进展_王宇固定化酶载体材料是一种将酶分子固定在其中一种载体材料上的技术，通过这种技术可以实现对酶的固定化，提高酶的稳定性、重复使用性和催化效率等特性。
固定化酶载体材料在生物化工、食品工业和医药工业等领域有着广泛的应用。
本文将介绍固定化酶载体材料的研究进展。
首先，固定化酶载体材料的选择对于酶的固定化起着至关重要的作用。
常用的固定化酶载体材料包括多孔硅胶、纤维素、凝胶、磁性微球等。
这些材料具有良好的机械强度、化学稳定性和表面活性，可以有效地固定酶分子并保持其催化能力。
不同的载体材料具有不同的特点，可以根据具体的需求选择合适的材料进行研究。
其次，固定化酶载体材料的制备方法也在不断地改进和创新。
传统的制备方法包括物理吸附、化学键结和共价键结等。
物理吸附是一种简单易行的方法，通过静电作用和疏水作用将酶分子吸附在载体表面。
化学键结是将酶分子与载体表面形成共价键结合的方法。
共价键结是一种更稳定的结合方式，但因过程复杂，难以控制，目前大部分研究仍以物理吸附为主。
近年来，随着纳米材料的发展，研究人员开始将纳米材料与固定化酶载体材料结合起来，通过纳米材料的特殊性能提高酶的催化效率和稳定性。
此外，固定化酶载体材料的改性也是研究的重点之一、通过改性可以改变载体材料的表面性质，进一步提高酶的固定效果和催化活性。
常见的改性方法包括表面修饰、化学修饰和电化学修饰等。
表面修饰是在载体材料的表面引入功能基团，增加酶与载体的相互作用，改善固定效果。
化学修饰是通过在载体材料表面引入化学反应的活性基团，与酶分子形成共价键结合。
电化学修饰是利用电化学方法在载体表面形成导电层，增加载体与酶的传递效果。
最后，固定化酶载体材料的应用范围也在不断地扩大。
除了传统的酶催化反应，固定化酶载体材料还可以应用于生物传感器、药物释放系统、环境污染治理等领域。
例如，将葡萄糖氧化酶固定在传感器表面，可以实现对血糖浓度的快速测量。
将酯酶固定在聚合物微球上，可以实现对药物的缓释。
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。
制备固定化酶实验报告
一、实验目的1. 了解固定化酶的概念、原理及其在生物催化领域的应用。
2. 掌握固定化酶的制备方法，提高实验操作技能。
3. 通过实验，了解固定化酶的催化活性、稳定性及重用性能。
二、实验原理固定化酶是指通过物理或化学方法将酶固定在固体载体上，使其在催化反应中保持酶活性的一种技术。
固定化酶具有以下优点：1. 提高酶的稳定性，延长使用寿命；2. 方便酶的回收和重复利用；3. 易于控制反应条件，提高催化效率。
固定化酶的制备方法主要有吸附法、包埋法和结合法。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：纤维素、琼脂糖、聚丙烯酰胺、酶、底物、缓冲液等。
2. 实验仪器：离心机、烘箱、恒温水浴锅、显微镜、酶标仪等。
四、实验步骤1. 吸附法固定化酶（1）将纤维素或琼脂糖溶解于缓冲液中，配制成一定浓度的溶液。
（2）将酶溶液与纤维素或琼脂糖溶液混合，搅拌均匀。
（3）将混合液倒入培养皿中，置于烘箱中干燥，形成凝胶。
（4）将凝胶用离心机离心，去除未固定的酶。
（5）将固定化酶洗涤、干燥，备用。
2. 包埋法固定化酶（1）将聚丙烯酰胺溶解于缓冲液中，配制成一定浓度的溶液。
（2）将酶溶液与聚丙烯酰胺溶液混合，搅拌均匀。
（3）将混合液倒入培养皿中，置于烘箱中干燥，形成凝胶。
（4）将凝胶用离心机离心，去除未固定的酶。
（5）将固定化酶洗涤、干燥，备用。
3. 结合法固定化酶（1）将酶蛋白分子与不溶性固相支持物（如离子交换树脂）进行离子键结合。
（2）将结合后的酶蛋白分子与底物反应，观察催化效果。
五、实验结果与分析1. 吸附法固定化酶：通过吸附法固定化酶，酶的活性保持较好，但固定化酶的稳定性较差，易受外界环境因素影响。
2. 包埋法固定化酶：通过包埋法固定化酶，酶的活性保持较好，稳定性较高，但固定化酶的催化效率较低。
3. 结合法固定化酶：通过结合法固定化酶，酶的活性保持较好，稳定性较高，且催化效率较高。
六、实验结论1. 固定化酶的制备方法有吸附法、包埋法和结合法，各方法有其优缺点。
固定化酶的研究进展和应用前景
固定化酶的研究进展和应用前景固定化酶是指将酶固定在固体载体上，并保持其生物活性的一种技术。
它有许多优点，如可重复使用、稳定性高、易于回收等，因此成为了生物技术领域一种非常有前途的研究方向。
一、固定化酶的发展历程固定化酶的概念最早可以追溯到20世纪50年代。
第一种固定化酶的载体是硅胶，随后又发展了许多种载体，如凝胶、海藻酸盐、纳米材料、磁性颗粒等。
随着技术的进步，目前已有各种方法来制备纳米载体和比之前更优异的凝胶载体。
同时，各种固定化酶的制备方法也在不断改进，包括共价结合、吸附、交联、包埋等。
二、固定化酶的应用固定化酶的应用范围非常广泛，包括生物催化、食品工业、医药工业、制药工业等。
其中，固定化酶在食品工业中的应用最为广泛。
如生产葡萄糖、果汁、醋等。
固定化酶也可以用于制药工业中的药品合成。
此外，还可以在纳米技术、环境保护、制垃圾处理等领域中找到应用。
三、固定化酶的优势1. 重复使用：固定化酶具有可重复使用的优势，节省了时间和成本，具有广泛应用前景。
2. 稳定性：与游离酶相比，固定化酶具有较高的稳定性和耐受性，并可在极端环境中保持其生物活性。
3. 易于回收：固定化酶可以设计成可在固定化酶中回收，增加了其经济价值。
四、固定化酶仍需解决的问题尽管固定化酶在许多领域中具有潜力，但仍存在一些问题。
1. 优化载体：优化载体并不是一件容易的事情，其选择需要结合具体的酶种和应用需求，存在一定的技术难度。
2. 降低成本：目前固定化酶的生产成本仍比较高，限制了其在一些领域中的推广。
3. 稳定性问题：目前许多固定化酶在长时间的储存或使用过程中还会出现酶失活的情况，这需要更好的研究与解决。
综合而言，固定化酶的广泛应用前景与其固有的优势是显而易见的。
在未来，我们需要持续关注固定化酶领域的研究与发展，加快技术优化和成本降低，更好地服务于人类的需求。
固定化酶技术及应用的研究进展
固定化酶技术及应用的研究进展一、固定化酶的制备方法研究进展固定化酶的制备方法包括物理吸附、共价键结和交联结构等。
近年来，研究者们发展了一系列新型的固定化酶制备方法，如钙凝胶法、包埋法、凝胶微球法和溶胶凝胶法等。
这些新方法不仅提高了固定化酶的稳定性和活性，还大幅度降低了制备成本，提高了酶的重复使用性。
固定化酶在生物工程领域的应用主要集中在酶催化反应、生物催化剂制备以及生物催化剂的应用等方面。
例如，固定化酶可以用于生物反应器中进行酶催化反应，实现对废水处理、医药合成和食品工业等的高效处理。
此外，固定化酶还可以用于制备各类生物催化剂，如药物微胶囊和生物传感器，用于治疗疾病和检测生物分子。
固定化酶在食品工业中的应用主要包括生产酶制剂、降解保健食品、生产高价值添加物以及改善食品品质等方面。
固定化酶可以用于生产各类酶制剂，如发酵酶、复合酶和水解酶等，以加速酶催化反应。
此外，固定化酶还可以用于生产特殊功能食品，如降解保健食品、胶原蛋白等，以满足不同人群的需求。
固定化酶在医药学领域的应用主要包括药物制剂、生物芯片、药物代谢和生物传感器等方面。
例如，固定化酶可以用于制备缓控释药物制剂，以提高药物的疗效和降低副作用。
此外，固定化酶还可以用于制备生物芯片，用于分析疾病标志物和药物代谢产物等。
固定化酶在环境保护领域的应用主要包括废水处理、大气污染控制和土壤修复等方面。
固定化酶可以用于废水处理中，加速有害物质的降解和去除。
此外，固定化酶还可以用于大气污染控制，将有害气体转化为无害物质。
固定化酶还可以用于土壤修复，加速土壤中有毒物质的降解和去除。
综上所述，固定化酶技术在多个研究领域取得了重要的进展。
通过不断创新和改进固定化酶制备方法，研究者们加强了固定化酶的稳定性和重复使用性，提高了酶的应用效果和利用价值。
固定化酶技术的进一步发展，将为生物工程、食品工业、医药学和环境保护等领域带来更多创新和突破。
酶固定化技术的最新研究进展
西安工程大学学报J o u r n a l o f X i a n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y第38卷第1期(总185期)2024年2月V o l .38,N o .1(S u m.N o .185)引文格式:潘虹,陆天炆,王晓军,等.酶固定化技术的最新研究进展[J ].西安工程大学学报,2024,38(1):83-91.P A N H o n g ,L U T i a n w e n ,WA N G X i a o j u n ,e t a l .R e c e n t a d v a n c e s i n e n z y m e i mm o b i l i z a t i o n t e c h n o l o g y [J ].J o u r n a l o f X i a n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y,2024,38(1):83-91. 收稿日期:2023-08-06 修回日期:2023-10-21基金项目:陕西省自然科学基础研究计划项目(2021J Q -672㊁2022J Q -117);陕西省教育厅专项科研计划项目(22J K 0399) 通信作者:潘虹(1988 ),女,讲师,博士,研究方向为固定化酶和多孔水凝胶㊂E -m a i l :441595837@q q.c o m 酶固定化技术的最新研究进展潘 虹,陆天炆,王晓军,洪一楠(西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048)摘要 酶作为一种催化性能好且安全可靠的生物催化剂,在食品㊁医药及环境治理等诸多领域得到了广泛应用,但因受限于游离酶较差的环境稳定性而难以实现进一步的工业化应用㊂酶固定化技术有助于提高游离酶对敏感环境的耐受性和操作过程中的稳定性,大大缩减了应用成本㊂回顾了近五年内固定化技术的发展及现状,总结了吸附法㊁结合法等传统固定化方法,共固定化酶法等新型固定化方法,以及天然材料载体㊁复合材料载体和纳米载体等不同固定化载体在各个领域的研究进展㊂相比于游离酶,固定化酶体系在稳定性和重复使用性等方面得到了显著提升,但同时也存在一些不足,如固定后的活性回收率降低㊁载体合成途径繁琐且成本较高以及固定化酶作用机理尚不完善等㊂结合这些不足之处提出了酶固定化技术在未来的发展方向㊂关键词 酶固定化;固定化载体;固定化方法;纳米载体;共固定开放科学(资源服务)标识码(O S I D )中图分类号:Q 814.2 文献标志码:AD O I :10.13338/j .i s s n .1674-649x .2024.01.011R e c e n t a d v a n c e s i n e n z y m e i m m o b i l i z a t i o n t e c h n o l o g yP A N H o n g ,L U T i a n w e n ,WA N G X i a o ju n ,H O N G Y i n a n (S c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l a n d C h e m i c a l E n g i n e e r i n g ,X i a n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y,X i a n 710048,C h i n a )A b s t r a c t A s a n e f f i c i e n t a n d s a f e b i o c a t a l y s t ,e n z y m e s h a v e b e e n w i d e l y u s e d i n m a n yf i e l d s s u c h a s f o o d ,m e d i c i n e a n d e n v i r o n m e n t a lg o v e r n a n c e ,b u t i t i s d i f f i c u l t t o r e a l i z e f u r th e ri n d u s t r i a l a p-p l i c a t i o n d u e t o t h e p o o r e n v i r o n m e n t a l s t a b i l i t y o f f r e e e n z y m e s .E n z y m e i mm o b i l i z a t i o n t e c h -n o l o g y h e l p s t o i m p r o v e t h e t o l e r a n c e o f f r e e e n z y m e s t o s e n s i t i v e e n v i r o n m e n t s a n d t h e s t a b i l i t yd u r i n g o pe r a t i o n ,a n d g r e a t l y r e d u c e s t h e a p p l i c a t i o n c o s t .T h i s p a p e r r e v i e w s t h e d e v e l o pm e n t a n d c u r r e n t s i t u a t i o n o f i mm o b i l i z a t i o n t e c h n o l o g yi n t h e p a s t f i v e y e a r s ,a n d s u mm a r i z e s t h e r e -s e a r c h p r o g r e s s o f d i f f e r e n t i mm o b i l i z a t i o n m e t h o d s(i n c l u d i n g t r a d i t i o n a l i mm o b i l i z a t i o n m e t h-o d s s u c h a s a d s o r p t i o n m e t h o d a n d b i n d i n g m e t h o d a n d n e w i mm o b i l i z a t i o n m e t h o d s s u c h a s c o-i mm o b i l i z a t i o n e n z y m e m e t h o d)a n d i mm o b i l i z a t i o n c a r r i e r s(i n c l u d i n g n a t u r a l m a t e r i a l c a r r i e r s, c o m p o s i t e c a r r i e r s a n d n a n o c a r r i e r s)i n v a r i o u s f i e l d s.I n g e n e r a l,c o m p a r e d w i t h f r e e e n z y m e s, t h e i mm o b i l i z e d e n z y m e s y s t e m h a s b e e n s i g n i f i c a n t l y i m p r o v e d i n t e r m s o f s t a b i l i t y a n d r e u s-a b i l i t y.H o w e v e r,t h e r e a r e s o m e s h o r t c o m i n g s,s u c h a s l o w e r r e c o v e r y r a t e a f t e r i mm o b i l i z a-t i o n,c u m b e r s o m e a n d c o s t l y c a r r i e r s y n t h e s i s p a t h w a y,a n d i m p e r f e c t m e c h a n i s m o f i mm o b i l i z a-t i o n e n z y m e.F i n a l l y,t h e d e v e l o p m e n t d i r e c t i o n o f t h e t e c h n o l o g y i n t h e f u t u r e w a s p u t f o r w a r d b a s e d o n t h e s e s h o r t c o m i n g s.K e y w o r d s e n z y m e i mm o b i l i z a t i o n;i mm o b i l i z a t i o n c a r r i e r s;i mm o b i l i z a t i o n m e t h o d;n a n o c a r r i-e r s;c o-i mm o b i l i z a t i o n0引言生物酶是一类具有催化效率高㊁专一性强的生物催化剂[1],其本质是一种蛋白质㊂因此,生物酶通常需在常温常压等温和条件下才能表现出其高催化性能,当离开特定环境就会出现酶活性和稳定性迅速降低的缺点[2]㊂活性炭可以吸附蔗糖酶进行蔗糖水解,且保持了蔗糖酶较好的催化活性[3]㊂由此,固定化酶的思想被首次提出㊂随后,研究人员开始通过一系列酶固定化技术来改善游离酶存在的缺点㊂酶固定化技术就是指将游离酶通过一定的技术手段固定在某些不溶性载体上,进而使其在敏感环境下仍然表现出较高的稳定性和酶活性[4]㊂经固定化后的酶,可以借助载体的保护作用或者与载体之间相互作用,保护了酶蛋白的空间构象[5],进而提高了对p H㊁温度㊁重金属离子等影响因素的耐受性㊂同时,固定化酶可以通过简单的离心过滤等手段从反应体系中分离出来,促进漆酶的回收和重复使用[6]㊂目前,固定化酶技术已经在食品加工[7]㊁生物传感器[8]㊁纺织印染废水处理[9-10]㊁生物漂白[11]等诸多领域得到广泛的应用,其固定化技术也表现出愈发成熟的发展㊂本文综述了近五年酶固定化技术的发展,重点表现在固定化方法和固定化载体上,以及酶固定化技术在多个领域的应用㊂1酶固定化方法酶固定化方法可分为传统固定化方法和新型固定化方法㊂表1列出来近五年的一些酶固定化技术所用的方法㊂表1固定化酶所用固定化方法T a b.1I mm o b i l i z a t i o n m e t h o d s u s e d i n d i f f e r e n t i mm o b i l i z a t i o n t e c h n i q u e s固定化方法固定化对象载体材料参考文献传统固定化方法吸附法漆酶/α-淀粉酶生物炭/复合晶凝胶[12-13]共价结合法脂肪酶M I L-53(F e)/球形S i O2[14-15]化学交联法漆酶/葡萄糖淀粉酶磁性纳米粒/纳米S i O2[16-19]包埋法漆酶海藻酸铜微球[20]新型固定化方法吸附-交联法脂肪酶/β-葡糖糖苷酶大孔树脂/纳米S i O2[21-22]吸附-包埋法多种酶/纤维素酶多孔淀粉-阿拉伯胶微囊体/仿生S i O2[23-24]交联-包埋法漆酶聚集体介孔S i O2[25]脂肪酶/磷脂酶聚乙烯亚胺[26]共固定法葡萄糖淀粉酶/葡萄糖氧化酶S i O2[27]葡萄糖氧化酶/辣根过氧化物酶磁性聚乙二醇微凝胶颗粒[28]1.1传统固定化方法1.1.1吸附法吸附法即物理吸附,物理吸附是一种简单易行的方法,通过氢键㊁疏水作用和范德华力等相互作用48西安工程大学学报第38卷使酶吸附到不溶于水的载体表面,该方法操作步骤简洁且不需要额外添加化学试剂,但其固定效果较差且容易受外界条件影响[29]㊂WA N G等采用吸附法将漆酶固定在碱改性生物炭(A-M B)上实现对孔雀石绿(MG)的吸附降解,结果表明,A-M B对MG 表现出最大吸附量757.58m g/g,固定化漆酶A/l a c @A-M B对MG的去除率可达97.70%,10次循环后仍然表现出超过75%的去除率[12]㊂A C E T等以沸石颗粒(P P A)为原料,通过简单方法制备了C u2+-A P P a C包埋型复合晶凝胶(C u2+-A P P a C)用于α-淀粉酶吸附固定,结果表明,α-淀粉酶最大吸附量可达858.7m g/g,同时相较于游离酶,其操作稳定性和存储稳定性也表现出明显的优势[13]㊂1.1.2结合法结合法是利用酶的侧链基团与载体表面的基团发生反应形成共价键,利用共价键将酶固定在载体上[30]㊂G H A S E M I等将M I L-53(F e)通过表面官能化对2种脂肪酶进行共价固定,结果显示脂肪酶固定化体系虽然没有实现对酶的高负载,但仍然表现出更广泛的温度和p H值稳定性,同时实现了酶的可重复使用能力和稳定性的显著改善[14]㊂此外,共价结合法由于化学键的形成,容易使酶的蛋白质构象发生改变,从而降低酶活性[31]㊂F A N等采用戊二醛多点共价结合法和吸附-交联法,以球形二氧化硅为载体,固定化皱纹假丝酵母脂肪酶(C R L),结果表明,多点共价处理后脂肪酶二级结构发生变化,使酶的残余活力下降[15]㊂但相比之下,共价结合法制备的酶体系具有更好的重复使用性和稳定性,使其在酸化油脂催化水解中更有潜力㊂1.1.3化学交联法交联法是通过一些双功能试剂将酶和载体进行连接[31],主要用到的交联剂有戊二醛㊁1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(E D C)㊁二醛淀粉和二醛纤维素[30,32-33]等㊂C H E N等以戊二醛作为交联剂制备了一种具有超顺磁性的固定化漆酶F e3O4@S i O2-N H2-L a c,该固定化体系表现出了良好的稳定性,对有机溶剂㊁金属离子有显著的耐受性和良好的循环使用性,同时在对酚类化合物的去除降解方面也表现出巨大的潜力[16]㊂Q I U等以二醛淀粉为交联剂,采用共价固定法将漆酶在离子液体改性的磁性纳米载体上进行固定,较于其他固定化漆酶,在处理含酚废水中表现出更大优势[17]㊂然而常见的交联剂在固定化过程往往会表现出一定的负面影响[34],为此研究人员着手发掘绿色安全的新型交联剂来避免这种负面影响㊂例如,O U Y A N G等提出了一种新的绿色高效固定化酶的方法 京尼平苷酶解物作为交联剂固定化漆酶[18]㊂与直接使用京尼平或戊二醛作为交联剂,该方法绿色㊁安全,可应用于需要严格控制毒性的食品和医药行业㊂D A N I E L L I等研究了一种双功能交联剂2,5-二甲酰基呋喃(D F F)将葡糖淀粉酶固定在氨基官能化甲基丙烯酸树脂上[19]㊂使用海洋细菌费氏弧菌进行了生态毒性测定,相比于戊二醛,D F F表现出更低的生物毒性㊂1.1.4包埋法包埋法是将酶固定在聚合物材料的网格结构或微囊结构等多空隙载体中[35]㊂这种方法可以提供更好的保护和稳定性,限制了酶的扩散㊂但同时也存在孔隙的扩散阻碍,使得该方法的循环使用效率下降㊂例如,L A T I F等采用包埋法将漆酶固定化在海藻酸铜微球上进行双酚A的降解[20]㊂相比于游离酶,固定化漆酶表现出更高的p H㊁温度稳定性及储存稳定性,但在循环使用5次后剩余酶活降到了21.5%㊂1.2新型固定化方法1.2.1传统固定化方法的改进传统的单一固定化方法进行酶固定往往存在各自的缺点,因此出现了将单一方法进行两两结合来固定化酶的改进方法㊂常见的包括吸附-交联法[21-22]㊁吸附-包埋法[23-24]㊁交联-包埋法[25]等㊂例如,F A T H A L I等以介孔二氧化硅为载体,采用交联-包埋相结合的固定化方法制备了包埋交联漆酶聚集体(E-C L E A)[25]㊂相对于游离漆酶,条件优化后的固定化漆酶显示出较好的热稳定性和p H稳定性㊂此外E-C L E A存储21d仍然具有较高的相对活性,在重复使用20次后,其活性保持率可达初始活性的79%㊂对污染废水中苯酚的去除率可达73%[25]㊂1.2.2共固定化酶法共固定化酶是指将多种酶同时固定化在同一载体上的一种方法㊂A R A N A-P EÑA等实现了将5种酶进行逐层固定化的策略,使得整个固定化酶体系的活性明显增强[26]㊂与单一酶的固定化相比,共固定化酶法通常具有更大的优势㊂在保证了固定化后酶稳定性提高的同时,不同酶在共固定后,由于处于58第1期潘虹,等:酶固定化技术的最新研究进展同一载体上,酶之间可以发挥协同作用,且反应底物可以连续在酶之间传递,从而简化了反应步骤㊂G A O等制备了一种化学酶级联反应体系(G A&G O x@A u-S i O2),实现葡萄糖淀粉酶(G A)和葡萄糖氧化酶(G O x)共固定化[27]㊂借助于双酶和载体之间的级联效应,实现了从可溶性淀粉中高效提取葡萄糖酸㊂在保证了固定化双酶稳定性的同时,A u的加入可以使中间产物H2O2快速脱除,显著提高固定化体系的重复利用率㊂类似地,L I U等制备了一种具有可逆热响应释放的双酶固定化体系共固定G O x和辣根过氧化物酶(H R P),在葡萄糖浓度检测过程中表现出优于单酶检测试剂盒的良好性能[28]㊂此外,有学者研究发现,对于如漆酶这种绿色催化剂,较低的氧化还原电位大大限制了其在各个领域中的应用㊂但发现在固定化体系中引入具有高氧化还原电位的介体可以弥补漆酶的这一不足[36]㊂L O U等基于MO F s膜实现了漆酶和介体A B T S的共固定化,结果显示,固定化漆酶的底物亲和力要高于游离漆酶[37]㊂2酶固定化载体用于酶固定化的载体主要包括天然载体㊁人工合成载体和纳米载体,见表2㊂在选择固定化载体时要充分考虑具体的应用领域和需求等㊂表2固定化酶所用载体材料T a b.2 C a r r i e r s f o r i mm o b i l i z e d e n z y m e材料类别载体材料固定化对象固定化方法参考文献天然材料羧甲基纤维素漆酶包埋法[38]琼脂糖脂肪酶吸附法[39]磁性壳聚糖葡萄糖氧化酶共价结合法[40]藻酸盐脱氢酶/蛋白酶吸附法/包埋法[41-42]壳聚糖-黏土复合微球漆酶+介体包埋法[43]海藻酸钠-壳聚糖中性蛋白酶包埋法[44]人工合成材料改性二氧化硅乳酸脱氢酶/碳酸酐酶/甲酸脱氢酶化学交联法/共价结合法[45-47]二氧化钛漆酶吸附法[48]硅酸盐漆酶/葡萄糖氧化酶吸附-共价结合法/吸附法[49-50]氧化铝漆酶共价结合法[51]聚酰胺-胺树枝状大分子脂肪酶化学交联法[52]聚乙烯醇水凝胶-硅胶烯还原酶包埋法[53]二氧化硅-壳聚糖漆酶共价结合法[54]纳米材料磁性纳米粒子漆酶共价结合法[55]金属有机框架MO F s漆酶化学交联法[56]介孔Z I F-8过氧化物酶化学交联法[57]中空微球漆酶吸附法[58]共价有机框架C O F葡萄糖氧化酶+F e3O4吸附法[59]金属酚醛网络M P N酒精脱氢酶吸附法[60]磁性纳米颗粒漆酶+介体A B T S吸附法[61]2.1天然载体材料天然载体最大的优点就是来源广泛㊁低成本和低生物毒性㊂常用的天然载体有纤维素[38]㊁琼脂糖[39]㊁壳聚糖[40]和藻酸盐[41-42]等㊂同时,将天然载体杂化后用于酶固定化可以表现出更优良的固定化能力㊂M E H A N D I A[43]等利用天然载体制备了壳聚糖-黏土复合微球(C C B-L),采用包埋法对漆酶和介体进行共固定㊂微球在洗涤和储存期间均未观察到酶泄漏㊂同时固定化漆酶-介体体系通过填充床反应器系统(P B R S),对纺织废水的脱色率可达78%,C O D㊁B O D以及毒性水平均下降㊂类似地, B A I等将海藻酸钠和壳聚糖交联形成复合凝胶球,采用包埋法固定中性蛋白酶[44]㊂固定化酶在较宽的p H(5~8)和温度(30~80ħ)范围表现出高于游离酶的相对活性,循环使用性和存储稳定性也保持在良好水平㊂68西安工程大学学报第38卷2.2人工合成载体材料2.2.1无机材料无机材料来源广泛㊁合成简单㊁机械强度高,可以直接用于酶的固定㊂常见的无机材料有二氧化硅[45]㊁二氧化钛[48]㊁硅酸盐[49-50]和氧化铝[51]等㊂为了提高固定化效率,常常会先对无机材料进行表面改性再用于固定化㊂Z H A I等使用聚乙烯亚胺(P E I)和多巴胺的共沉积对二氧化硅微球进行改性,用于C O2酶促转化甲酸盐㊂优化后P D A/P E I-S i O2载体使得甲酸盐合成的初始反应速率从13.4倍增加至27.2倍㊂再通过固定化碳酸酐酶(C A)后,甲酸盐的合成速率增加到48.6倍[46]㊂随后,L I U等同样对S i O2微球进行P E I的表面改性后用来固定化甲酸脱氢酶,同样实现了C O2酶促转化甲酸盐的高效合成[47]㊂2.2.2高分子材料人工合成的高分子材料具有良好的结构刚性和其他优良的力学性能㊂如聚酰胺㊁聚乙烯醇等具有良好的固定化能力㊂Z H A O等采用3种胺类试剂将聚酰胺-胺树枝状大分子(P AMAM)接枝到F e3O4纳米粒子上,利用戊二醛作为交联剂得到了不同代数的F e3O4@S i O2/P AMAM磁性纳米载体[52]㊂固定化酶表现出相对游离酶更高的活性,而且改善了其在更宽的p H和温度范围内的耐受性㊂A L A GÖZ等先用聚乙烯醇水凝胶包裹烯还原酶(E R),再固定到氨基官能化的硅胶上㊂包埋后的E R比游离E R的热稳定性高34.4倍㊂在重复使用10次后,固定后的E R仍保持其初始活性的85%[53]㊂2.2.3复合材料针对有机㊁无机材料在实际应用中存在的不足,不少文献报道了将2类材料通过物理或化学手段进行复合得到新型复合材料,可以得到性能更优的固定化载体㊂例如,G I R E L L I等将二氧化硅和壳聚糖杂化得到复合材料,相比单材料拥有更好的机械强度㊁热稳定性及生物相容性㊂存储30d后仍具有大于70%的相对活性㊂对漆酶进行固定化后,固定化率达到92%,在较宽的温度和p H范围内固定化后漆酶表现出的稳定性也要高于游离漆酶,重复循环利用15次剩余活性仍在61%以上[54]㊂2.3纳米材料载体纳米材料凭借其小尺寸㊁高表面积和易改性等特点,成为了酶固定化载体研究的焦点㊂各种改性后的纳米材料也在酶固定化领域得到蓬勃发展㊂2.3.1磁性纳米载体磁性纳米载体是一种可以通过外部磁场实现固定化酶快速分离的良好材料㊂凭借这种磁学性质和低生物毒性[16],其在固定化载体的选择上表现突出㊂F e3O4是被广泛使用的一种磁性材料㊂但由于纯F e3O4自身的表面惰性和高团聚,往往需要对其进行表面改性后再应用于固定化㊂R A N等制备了一种壳核结构的磁性纳米载体F e3O4@M o S2@P E I 用于漆酶固定㊂在二硫化钼(M o S2)和聚乙烯亚胺(P E I)的修饰下,磁性载体拥有较大的比表面积并减弱了自身团聚效应,对漆酶的负载量可达120m g/g,酶活回收率可达90%,同时对于水中持久性致癌有机污染物也表现出了良好的降解效率[55]㊂2.3.2介孔纳米载体介孔材料作为一种多孔材料,凭借多孔结构和大的比表面积,也是酶固定化的理想载体㊂金属有机框架(MO F s)[56]凭借着可调控的孔径和较大的比表面积在酶固定化方面得到广泛应用㊂L I等采用水热法合成氨基官能化的MO F材料制备固定化漆酶,在最优条件下实现了95%的刚果红去除率,6次循环后降解率仍达到84.63%[56]㊂L U等以酵母为生物模板,将Z I F-8自组装到酵母上得到杂合Y@ Z I F-8,再用交联剂固定过氧化物酶得到Y@Z I F-8 @t-C A T㊂固定化酶的温度㊁p H耐受性得到提高,更值得一提的是固定化酶在存储45d后活性仍保持在99%以上[57]㊂除此以外,T A N G等还制备了具有中空结构的共价有机骨架微球(H-C O F-OM e)[58]㊂这种孔缺陷的中空结构有助于加快反应物的扩散,从而改善催化反应过程,对四环素具有优秀的降解效果㊂2.3.3金属纳米载体金属纳米材料由于引入了金属离子,可以提高载体的理化性质,在酶固定化过程中表现出重要作用㊂F U等将F e3+/F e2+固定到纳米花形的共价有机框架(C O F)中实现了固定化酶的磁分离[59]㊂L I 等研究了以磁性F e3O4为核,将单宁酸(T A)与不同类型金属离子(C u㊁F e㊁Z n㊁M n㊁A u)配位获得了用于固定化的金属酚醛网络(M P N)涂层[60]㊂不同金属离子的不同极化能力对M P N涂层的亲水性和疏水性造成影响,从而给酶的固定化效率㊁催化活性78第1期潘虹,等:酶固定化技术的最新研究进展和稳定性带来影响㊂对于漆酶而言,引入C u2+对漆酶的活性中心具有正向的促进作用,可以大大提高固定化漆酶的催化活性和底物亲和力[61]㊂3结论与展望生物酶作为一种极具潜力的生物催化剂,通过固定化技术使其在污染物的降解㊁食品加工㊁生物传感器等诸多领域得到了广泛应用㊂酶固定化技术促使酶在较宽的p H值和温度范围下表现出更优良的催化活性,大大提高了生物酶在敏感环境下的稳定性,实现了生物酶的可分离性及循环使用性㊂但目前看来,酶固定化技术依然存在一些不足㊂1)酶在固定化后,由于载体的存在使得底物扩散受阻,无法与酶充分接触,导致酶活性降低㊂可以通过基因工程技术从酶本身出发,利用定点突变或基因重组改变酶结构来提高酶活㊂同时,通过掺杂合适的单一过渡金属离子或多金属离子协同作用激发酶活也值得深入研究㊂2)目前固定化酶技术在污染物降解等领域的实际应用已经颇为成熟,但对于更深层次的作用机制还停留在较为浅薄的层面㊂在未来,随着生物信息技术的不断发展,将固定化酶技术与计算机模拟技术交叉,利用计算机软件模拟分析更深层次的机制原理,可以更好地掌握酶固定化技术㊂3)酶固定化技术仍处在实验室研究阶段,在实现更大规模的工业化应用仍然存在较大的挑战㊂同时,考虑到有些固定化载体制备的时间成本和资金成本,载体若仅用于一次固定化后就无法回收再利用就会造成过度浪费㊂如何实现固定化酶失活后固定化载体与酶的高效分离,从而实现载体的循环使用是一个新的挑战㊂因此,酶固定化技术仍然处在不断发展进步的阶段,需要更多的科研者来完善研究㊂参考文献(R e f e r e n c e s)[1]刘茹,焦成瑾,杨玲娟,等.酶固定化研究进展[J].食品安全质量检测学报,2021,12(5):1861-1869.L I U R,J I A O C J,Y A N G L J,e t a l.A d v a n c e s o f e n-z y m e i mm o b i l i z a t i o n[J].J o u r n a l o f F o o d S a f e t y&Q u a l i t y,2021,12(5):1861-1869.(i n C h i n e s e)[2] L I U D M,D O N G C.R e c e n t a d v a n c e s i n n a n o-c a r r i e ri mm o b i l i z e d e n z y m e s a n d t h e i r a p p l i c a t i o n s[J].P r o c e s sB i o c h e m i s t r y,2020,92:464-475.[3] MA G H R A B Y Y R,E L-S HA B A S Y R M,I B R A H I M AH,e t a l.E n z y m e i mm o b i l i z a t i o n t e c h n o l o g i e s a n d i n-d u s t r i a l a p p l i c a t i o n s[J].A C S O me g a,2023,8(6):5184-5196.[4]贾峰,郑连炳,王志强.生物酶固定化技术研究现状[J].资源节约与环保,2020(4):116.J I A F,Z H E N G L B,WA N G Z Q.R e s e a r c h s t a t u s o fb i o l o g ic a l e n z y m e i mm o b i l i z a t i o n t e c h n o l o g y[J].R e-s o u r c e s E c o n o m i z a t i o n&E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n, 2020(4):116.(i n C h i n e s e)[5] L U J W,N I E M F,L I Y R,e t a l.D e s i g n o f c o m p o s i t en a n o s u p p o r t s a n d a p p l i c a t i o n s t h e r e o f i n e n z y m e i m-m o b i l i z a t i o n:A r e v i e w[J].C o l l o i d s a n d S u r f a c e s B:B i o i n t e r f a c e s,2022,217:112602.[6] Z HA N G W,Z HA N G Z,J I L R,e t a l.L a c c a s e i mm o b i-l i z e d o n n a n o c o m p o s i t e s f o r w a s t e w a t e r p o l l u t a n t s d e g-r a d a t i o n:C u r r e n t s t a t u s a n d f u t u r e p r o s p e c t s[J].B i o-p r o c e s s a n d B i o s y s t e m s E n g i n e e r i n g,2023,46(11): 1513-1531.[7] B A C K E S E,K A T O C G,C O R RÊA R C G,e t a l.L a c-c a s e s i n f o od p r o ce s s i n g:C u r r e n t s t a t u s,b o t t l e n e c k sa n d p e r s p e c t i v e s[J].T r e n d s i n F o o d S c i e n c e&T e c h-n o l o g y,2021,115:445-460.[8] K A D A M A A,S A R A T A L E G D,G H O D A K E G S,e t a l.R e c e n t a d v a n c e s i n t h e d e v e l o p m e n t o f l a c c a s e-b a s e d b i o-s e n s o r s v i a n a n o-i m m o b i l i z a t i o n t e c h n i q u e s[J].C h e m o s e n-s o r s,2022,10(2):58.[9] Y A V A S E R R,K A R A GÖZ L E R A A.L a c c a s e i mm o b i-l i z e d p o l y a c r y l a m i d e-a l g i n a t e c r y o g e l:A c a n d i d a t e f o r t r e a t m e n t o f e f f l u e n t s[J].P r o c e s s B i o c h e m i s t r y,2021, 101:137-146.[10]MA O G T,WA N G K,WA N G F Y,e t a l.A n e n g i-n e e r e d t h e r m o s t a b l e l a c c a s e w i t h g r e a t a b i l i t y t o d e-c o l o r i z e a nd de t o x if y m a l a c h i t eg r e e n[J].I n t e r n a t i o n-a l J o u r n a l o f M o l e c u l a r S c i e n c e s,2021,22(21):11755.[11] S HA R MA A,J A I N K K,S R I V A S T A V A A,e t a l.P o t e n t i a l o f i n s i t u S S F l a c c a s e p r o d u c e d f r o m G a n o-d e r m a l u c i d u m R C K2011i n b i o b l e a c h i n g o f p a p e rp u l p[J].B i o p r o c e s s a n d B i o s y s t e m s E n g i n e e r i n g,2019,42(3):367-377.[12]WA N G Z B,R E N D J,Z HA N G X Q,e t a l.A d s o r p-t i o n-d e g r a d a t i o n o f m a l a c h i t e g r e e n u s i n g a l k a l i-m o d-i f i e d b i o c h a r i mm o b i l i z e d l a c c a s e u n d e r m u l t i-m e t h-o d s[J].A d v a n c e d P o w d e r T e c h n o l o g y,2022,33(11):103821.88西安工程大学学报第38卷[13] A C E TÖ,I N A N A N T,A C E T BÖ,e t a l.α-a m y l a s ei mm o b i l i z e d c o m p o s i t e c r y o g e l s:S o m e s t u d i e s o n k i-n e t i c a n d a d s o r p t i o n f a c t o r s[J].A p p l i e d B i o c h e m i s t r ya n d B i o t e c h n o l o g y,2021,193(8):2483-2496.[14] G HA S E M I S,Y O U S E F I M,N I K S E R E S H T A,e t a l.C o v a l e n t b i n d i n g a n d i n s i t u i mm o b i l i z a t i o n o f l i p a s e so n a f l e x i b l e n a n o p o r o u s m a t e r i a l[J].P r o c e s s B i o-c h e m i s t r y,2021,102:92-101.[15] F A N X L,Z HA N G P B,F A N M M,e t a l.E f f e c t o fg l u t a r a l d e h y d e m u l t i p o i n t c o v a l e n t t r e a t m e n t s o n i m-m o b i l i z e d l i p a s e f o r h y d r o l y s i s o f a c i d i f i e d o i l[J].A p-p l i e d B i o c h e m i s t r y a n d B i o t e c h n o l o g y,2023,195(11):6942-6958.[16] C H E N Z H,Y A O J,M A B,e t a l.A r o b u s t b i o c a t a l y s tb a s e d o n l ac c a s e i m m o b i l i z ed s u pe r p a r a m a g n e t i c F e3O4@S i O2-N H2n a n o p a r t i c l e s a n d i t s a p p l i c a t i o n f o r d e g r a-d a t i o n o f c h l o r o p he n o l s[J].C h e m o s p h e r e,2022,291:132727.[17] Q I U X,WA N G Y,X U E Y,e t a l.L a c c a s e i mm o b i l i z e do n m a g n e t i c n a n o p a r t i c l e s m o d i f i e d b y a m i n o-f u n c-t i o n a l i z e d i o n i c l i q u i d v i a d i a l d e h y d e s t a r c h f o r p h e-n o l i c c o m p o u n d s b i o d e g r a d a t i o n[J].C h e m i c a l E n g i-n e e r i n g J o u r n a l,2020,391:123564.[18] O U Y A N G J,P U S J,WA N G J Z,e t a l.E n z y m a t i c h y-d r o l y s a te ofg e n i p o s i d e d i r e c t l y a c t s a s c r o s s-l i n k i n ga g e n t f o r e n z y m e i mm ob i l i z a t i o n[J].P r oc e s s B i o-c h e m i s t r y,2020,99:187-195.[19] D A N I E L L I C,V A N L A N G E N L,B O E S D,e t a l.2,5-F u r a n d i c a r b o x a l d e h y d e a s a b i o-b a s e d c r o s s l i n k i n g a-g e n t r e p l a c i n g g l u t a r a l d e h y d e f o r c o v a l e n t e n z y m ei mm o b i l i z a t i o n[J].R S C A d v a n c e s,2022,12(55):35676-35684.[20] L A T I F A,MA Q B O O L A,S U N K,e t a l.I mm o b i l i z a-t i o n o f t r a m e t e s v e r s i c o l o r l a c c a s e o n C u-a l g i n a t eb e a d s f o r b i oc a t a l y t i cde g r a d a t i o n of b i s p h e n o l A i nw a t e r:O p t i m i z e d i mm o b i l i z a t i o n,d e g r a d a t i o n a n dt o x i c i t y a s s e s s m e n t[J].J o u r n a l o f E n v i r o n m e n t a lC h e m i c a l E n g i n e e r i n g,2022,10(1):107089.[21] N U R A L I Y A H A,P E R D A N I M S,P U T R I D N,e t a l.E f f e c t o f a d d i t i o n a l a m i n o g r o u p t o i m p r o v e t h e p e r f o r m-a n c e o f i m m ob i l i z e d l i p a s e f r o m a s p e r g i l l u s N i g e r b y a d-s o r p t i o n-c r o s s l i n k i n g m e t h o d[J].F r o n t i e r s i n E n e r g yR e s e a r c h,2021,9:616945.[22] N A S E E R S,O U Y A N G J,C H E N X,e t a l.I mm o b i-l i z a t i o n o fβ-g l u c o s i d a s e b y s e l f-c a t a l y s i s a n d c o m-p a r e d t o c r o s s l i n k i n g w i t h g l u t a r a l d e h y d e[J].I n t e r-n a t i o n a l J o u r n a l o f B i o l o g i c a l M a c r o m o l e c u l e s,2020,154:1490-1495.[23] Z HA N G Z W,Z HA O F,M E N G Y L,e t a l.M i c r o e n-c a p s u l a t i o n o f t h e e n z y m e b r e a k e r b yd o u b l e-l a ye re m b e d d i n g m e t h o d[J].S P E J o u r n a l,2023,28(2):908-916.[24] L OM B A R D I V,T R A N D E M,B A C K M,e t a l.F a c i l ec e l l u l a s e i mm o b i l i s a t i o n o n b i o i n s p i r ed s i l i c a[J].N a n o m a t e r i a l s,2022,12(4):626.[25] F A T H A L I Z,R E Z A E I S,A L I F A R A M A R Z I M,e t a l.C a t a l y t i c p h e n o l r e m o v a l u s i n g e n t r a p p e d c r o s s-l i n k e dl a c c a s e a g g r e g a t e s[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f B i o l o g i c a lM a c r o m o l e c u l e s,2019,122:359-366.[26] A R A N A-P E N A S,R I O S N S,M E N D E Z-S A N C H E ZC,e t a l.C o i mm o b i l i z a t i o n o f d i f f e r e n t l i p a s e s:S i m p l el a y e r b y l a y e r e n z y m e s p a t i a l o r d e r i n g[J].I n t e r n a-t i o n a l J o u r n a l o f B i o l o g i c a l M a c r o m o l e c u l e s,2020,145:856-864.[27] G A O J,WA N G Z F,G U O R R,e t a l.E f f i c i e n t c a s-c ade c o n v e r s i o n of s t a r c h t og l u c o n i c a c i d b y a ch e-m o e n z y m a t i c s y s t e m w i t h c o-i mm o b i l i z e d A u n a n o p-a r t i c l e s a n d e n z y m e s[J].C a t a l y s i s S c i e n c e&T e c h-n o l o g y,2023,13(4):991-999.[28] L I U Z Y,Z HA N G Z,HU A N G C Q,e t a l.I R780-d o pe d c o b a l tf e r r i t e n a n o p a r t i c l e s@p o l y(e t h y l e n eg l y c o l)m i c r o g e l s a s d u a l-e n z y m e i mm o b i l i z e d m i c r o-s y s t e m s:P r e p a r a t i o n s,p h o t o t h e r m a l-r e s p o n s i v e d u a l-e n z y m e r e l e a s e,a n d h i g h l y ef f i c i e n t r e c y c l i n g[J].J o u r n a l o f C o l l o i d a n d I n t e r f a c e S c i e n c e,2023,644:81-94.[29] L I A N G S,WU X L,X I O N G J,e t a l.M e t a l-o r g a n i cf r a m e w o r k s a s n o v e l m a t r i c e s f o r e f f i c i e n t e n z y m ei mm o b i l i z a t i o n:A n u p d a t e r e v i e w[J].C o o r d i n a t i o nC h e m i s t r y R e v i e w s,2020,406:213149.[30]杨月珠,李章良,吕源财,等.漆酶的固定化技术及固定化漆酶载体材料研究进展[J].净水技术,2022,41(9):8-17.Y A N G Y Z,L I Z L,LÜY C,e t a l.R e s e a r c h p r o g r e s s o f l a c c a s e i mm o b i l i z a t i o n t e c h n o l o g y a n d i mm o b i l i z e dl a c c a s e c a r r i e r m a t e r i a l s[J].W a t e r P u r i f i c a t i o n T e c h-n o l o g y,2022,41(9):8-17.(i n C h i n e s e) [31]张璟譞,高兵兵,何冰芳.生物催化中的酶固定化研究进展[J].生物加工过程,2022,20(1):9-19.Z HA N G J X,G A O B B,H E B F.R e s e a r c h p r o g r e s s o f e n z y m e i mm o b i l i z e d i n b i o c a t a l y s i s[J].C h i n e s eJ o u r n a l o f B i o p r o c e s s E n g i n e e r i n g,2022,20(1):9-19.98第1期潘虹,等:酶固定化技术的最新研究进展(i n C h i n e s e)[32] Q I A O W C,Z HA N G Z Y,Q I A N Y,e t a l.B a c t e r i a ll a c c a s e i mm o b i l i z e d o n a m a g n e t i c d i a l d e h y d e c e l l u-l o s e w i t h o u t c r o s s-l i n k i n g a g e n t s f o r d e c o l o r i z a t i o n[J].C o l l o i d s a n d S u r f a c e s A:P h y s i c o c h e m i c a l a n dE n g i n e e r i n g A s p e c t s,2022,632:127818.[33] Y A N G X Y,C H E N Y F,Y A O S,e t a l.P r e p a r a t i o n o fi mm o b i l i z e d l i p a s e o n m a g n e t i c n a n o p a r t i c l e s d i a l d e-h y d e s t a r c h[J].C a r b o h y d r a t e P o l y m e r s,2019,218:324-332.[34] MO S T A R A D D I S,P A Z HA N G M,E B A D I-N A HA R IM,e t a l.T h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e c r o s s-l i n k e r o nc h i t o s a n-c o a t ed m a g ne t i c n a n o p a r t i c l e s a n d t h e p r o p-e r t i e s of i mm o b i l i z e d p a p a i n[J].M o l e c u l a r B i o t e c h-n o l o g y,2023,65(11):1809-1823.[35]冉帆凡,李露.S B A-15固定化酶的研究进展[J].食品研究与开发,2022,43(20):206-212.R A N F F,L I L.I mm o b i l i z e d e n z y m e o n S B A-15[J].F o o d R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t,2022,43(20):206-212.(i n C h i n e s e)[36] L I U R T,WA N G S L,HA N M Y,e t a l.C o-i mm o b i-l i z a t i o n o f e l e c t r o n m e d i a t o r a n d l a c c a s e o n t o d i a l d e-h y d e s t a r c h c r o s s-l i n k e d m a g n e t i c c h i t o s a n n a n o m a-t e r i a l s f o r o r g a n i c p o l l u t a n t s'r e m o v a l[J].B i o p r o c e s sa n d B i o s y s t e m s E n g i n e e r i n g,2022,45(12):1955-1966.[37] L O U X X,Z H I F K,S U N X Y,e t a l.C o n s t r u c t i o n o fc o-i mm o b i l i z ed l a c c a se a n d m e d i a t o r b a s e d o n MO F sm e m b r a n e f o r e n h a n c i n g o r g a n i c p o l l u t a n t s r e m o v a l[J].C h e m i c a l E n g i n e e r i n g J o u r n a l,2023,451:138080.[38] Z HA O Z,R E N D J,Z HU A N G M J,e t a l.D e g r a d a t i o no f2,4-D C P b y t h e i mm o b i l i z e d l a c c a s e o n t h e c a r r i e ro f s o d i u m a l g i n a t e-s o d i u m c a r b o x y m e t h y l c e l l u l o s e[J].B i o p r o c e s s a n d B i o s y s t e m s E n g i n e e r i n g,2022,45(10):1739-1751.[39] S IÓD M I A K T,D U L E B A J,H A R A L D S S O N G G,e t a l.T h e s t u d i e s o f s e p h a r o s e-i m m o b i l i z e d l i p a s e s:C o m b i n i n gt e c h n i q u e s f o r t h e e n h a n c e m e n t o f a c t i v i t y a n d t h e r m a ls t a b i l i t y[J].C a t a l y s t s,2023,13(5):887. [40]Y E O N K M,Y O U J,A D H I K A R I M D,e t a l.E n-z y m e-i mm o b i l i z e d c h i t o s a n n a n o p a r t i c l e s a s e n v i r o n-m e n t a l l y f r i e n d l y a n d h i g h l y e f f e c t i v e a n t i m i c r o b i a l a-g e n t s[J].B i o m a c r o m o l e c u l e s,2019,20(7):2477-2485.[41] K U R A Y A M A F,M O H A MM E D B A H A D U R N,F U-R U S A W A T,e t a l.F a c i l e p r e p a r a t i o n o f a m i n o s i l a n e-a l-g i n a t e h y b r i d b e a d s f o r e n z y m e i m m o b i l i z a t i o n:K i n e t i c sa n d e q u i l ib r i u m s t u d i e s[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f B i o-l o g i c a l M a c r o m o l e c u l e s,2020,150:1203-1212. [42] N I N A V A N E S S A W D,L A U R E T T E B L A N D I N E MK,J O N G N E.I n c l u s i o n o f p a r t l y p u r i f i e d p r o t e a s ef r o m A b r u s p r e c a t o r i u s L i n n i n C a-a lg i n a t e g e l b e a d s[J].H e l i y o n,2022,8(11):e11791.[43]M E HA N D I A S,A HMA D S,S HA R MA S C,e t a l.D e c o l o r i z a t i o n a n d d e t o x i f i c a t i o n o f t e x t i l e e f f l u e n t b yi mm o b i l i z e d l a c c a s e-A C S i n t o c h i t o s a n-c l a y c o m p o s-i t e b e a d s u s i n g a p a c k e d b e d r e a c t o r s y s t e m:A n e c o-f r i e n d l y a p p r o a c h[J].J o u r n a l o f W a t e r P r o c e s s E ng i-n e e r i n g,2022,47:102662.[44] B A I Y,WU W.T h e n e u t r a l p r o t e a s e i mm o b i l i z a t i o n:P h y s i c a l c h a r a c t e r i z a t i o n o f s o d i u m a l g i n a t e-c h i t o s a ng e l b e a d s[J].A p p l i e d B i o c h e m i s t r y a n d B i o t e c h n o l o-g y,2022,194(5):2269-2283.[45] A L A GÖZ D,T O P R A K A,V A R A N N E,e t a l.E f f e c-t i v e i mm o b i l i z a t i o n o f l a c t a t e d e h y d r o g e n a s e o n t om e s o p o r o u s s i l i c a[J].B i o t e c h n o l o g y a n d A p p l i e d B i o-c h e m i s t r y,2022,69(6):2550-2560.[46] Z HA I T T,WA N G C H,G U F J,e t a l.D o p a m i n e/p o l y e t h y l e n i m i n e-m o d i f i e d s i l i c a f o r e n z y m e i mm o b i-l i z a t i o n a n d s t r e n g t h e n i n g o f e n z y m a t i cC O2c o n v e r s i o n[J].A C S S u s t a i n a b l e C h e m i s t r y&E n g i n e e r i n g,2020,8(40):15250-15257.[47] L I U G H,C H E N H X,Z HA O H,e t a l.A c c e l e r a t i n ge l e c t r o e n z y m a t i c C O2r e d u c t i o n b y i mm o b i l i z i n gf o r-m a t e d e h y d r o g e n a s e o n p o l y e t h y l e n i m i n e-m o d i f i e dm e s o p o r o u s s i l i c a[J].A C S S u s t a i n a b l e C h e m i s t r y&E n g i n e e r i n g,2022,10(1):633-644.[48] I S A N A P O N G J,L OHAW E T K,K UMN O R K A E WP.O p t i m i z a t i o n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f i mm o b i l i z e dl a c c a s e o n t i t a n i u m d i o x i d e n a n o s t r u c t u r e a n d i t s a p-p l i c a t i o n i n r e m o v a l o f R e m a z o l B r i l l i a n t B l u e R[J].B i o c a t a l y s i s a n d A g r i c u l t u r a l B i o t e c h n o l o g y,2021,37:102186.[49] WA N G Z B,R E N D J,C H E N G Y H,e t a l.I mm o b i-l i z a t i o n o f l a c c a s e o n c h i t o s a n f u n c t i o n a l i z e d h a l l o y s-i t e n a n o t u b e s f o r d e g r a d a t i o n o f B i s p h e n o l A i n a q u e-o u s s o l u t i o n:D e g r a d a t i o n m e c h a n i s m a n d m i n e r a l i z a-t i o n p a t h w a y[J].H e l i y o n,2022,8(7):e09919.[50]Y A O H Q,X I A O R Q,T I A N Y,e t a l.S w i t c h a b l eb i o e l ec t r o c a t a l y s i s o f g l u c o s e o x id a se i mm o b i l i z e d i n-t o m u l t i l a y e r s w i t h l a m e l l a r n a n o p a r t i c l e s o f a m i n o-09西安工程大学学报第38卷。
酶的固定化研究及其应用
酶的固定化研究及其应用酶是一种高效的生物催化剂，具有广泛的应用前景，但自由酶的使用存在着许多问题，如易失活、难回收、低稳定性等。
为克服这些缺陷，科学家们研究出了酶的固定化技术，即将酶固定在载体上，形成固定化酶。
固定化酶具有多种优点，如稳定性高、重复使用性好、反应率高等，因此被广泛应用于产业、医药等领域，在此进行探讨其固定化研究及应用。
一、固定化酶的分类将酶固定在载体上的方法有很多种，根据载体的不同，固定化酶可分为微生物固定化酶、无机载体固定化酶和有机载体固定化酶三类。
微生物固定化酶，即将酶固定在菌体或细胞内的方法。
这种方法容易操作，且菌体或细胞具有较好的稳定性，能够保护酶的活性。
常见的微生物固定化酶有酵母固定化酶、乳酸菌固定化酶等。
无机载体固定化酶，即将酶固定在无机材料或人工合成材料上的方法。
与微生物固定化酶相比，无机载体的操作难度较大，但无机载体具有很强的机械强度和稳定性，不容易被生物体攻击。
最常用的无机载体为硅胶、氧化铝、氧化锆等。
有机载体固定化酶，即将酶固定在有机高聚物上的方法。
与无机载体相比，有机载体具有更好的生物相容性和更大的比表面积，能够与底物充分接触，提高反应效率。
常用的有机载体有聚乙烯醇、聚丙烯酸、胶原蛋白等。
二、固定化酶的优点1.稳定性高：固定化酶相对于自由酶，在温度、pH值等条件变化时，具有更好的稳定性，不易失活，能够保持较高的催化效率。
2.反应率高：由于固定化酶在载体上固定稳定，不受外界环境的影响，酶底物反应能力更强，反应率更高。
3.反应可重复使用：固定化酶具有独特的再利用性，可以进行多次循环反应，避免了由于自由酶反应后分离难的困扰。
4.反应得率高：固定化酶可以在低酶浓度、低温度、低反应时间下实现高得率反应，提高了反应效率。
三、固定化酶的应用1.食品工业：在食品工业中，利用固定化酶可将大分子物质转化为小分子物质，例如将葡萄糖转化为果糖等，使食品的甜度更适合人们口感，提高了食品品质。
酶固定化技术的研究进展
酶分子 和交联试剂之 间 ，将不同的材料添加于交联体系 中， 再 加上一些不 同的交联 条件 ， 从而产生 固定 化酶 。交联法往往不 会独立存在 ， 通常作为其他 固定化方法 的辅助手段 。
包埋 法指 的是混 合载体 和酶溶液 ， 加入 一些引发 剂 ， 使 其
体 和固定化酶 ， 稳定性和重复使用性较好 ， 因此 ， 目前应 用 比较
广泛 。 但是 ， 这种方法有着剧烈的反应 ， 会严重损失 固定化酶的
活性 。
２ 新型酶固定化 方法
在 开发新型酶 固定化方法 时 ， 需 要遵循 以下原则 ： 在进 行 酶的固定化时 ， 需要在 比较 温和 的条 件下实现 ， 并且 在酶活 力 损失方面 ， 也需 要最 大限度地减少 ， 甚至避免 。 在制备高活性 固
１ 传统的酶 固定化方法
很 多的高度激发原 子、 分子 和离子等 ， 在 常温下存 在着大量 的
等离子体。等离子体可以自由修饰载体材料表面， 从而实现活
性基 团引入的 目的。Ｐ ｕ ｌ ｅ ｏ等将钛合金 Ｔ ｉ 一 ６ Ａ ｖ表面用丙 烯
传统 的酶 固定化 方法主要包括四个类型 ，分别是吸 附法 、
定化技术 ， 并且得 到了快速 的发展［ 】 】 。 酶 固定化技术指的是采用
离子体等 。ｔ Ｗ Ｃ ｓ 为辐射源 ， 利用射线在尼龙膜表 面共 聚 甲基丙 烯 酸甲酯接枝 ， 进一步活化 ， 就可以 固定青霉 素酚化酶。 光偶联 单 体聚合物包埋 具有光敏基 团载体 的共 价 固定 化酶或者普 通 的固定化酶 ， 在温和 的条件 下实现转 化 ， 因此获得 的 固定化 酶
其是使用 光敏性 和催化活性等等 ； 但是 ， 游离状态的酶对很多物质却有着较差 法是获得具有较高活力 固定化 酶的一种方法 ，
金属有机框架结构固定化酶的研究及其应用
金属有机框架结构固定化酶的研究及其应用金属有机框架结构（Metal Organic Framework, MOF）是一种由金属离子或金属氧化物和有机配体构成的开放性结构材料。
这种材料有着广泛的应用前景，例如在催化、气体吸附和分离、生物医学等领域都有潜在的应用价值。
最近，一些研究表明，MOF固定化酶可以提高酶的稳定性和催化性能，在生物技术和医学领域有着广泛的应用前景。
本文将会介绍MOF的特性，以及在固定化酶方面的研究进展和应用前景。
1. MOF的特性MOF是一种开放性结构的材料，具有许多优点。
首先，由于MOF具有高度开放的孔和通道结构，因此可以用于吸附和分离气体和分子。
其次，MOF可以调整晶格参数和孔径大小，因此它的催化性质非常灵活。
此外，MOF可以通过固定化功能分子、金属离子、无机物等进行改性，进一步提高其反应活性和选择性。
最后，MOF的晶型和配位化学结构可以通过选用不同的金属离子和有机配体进行调整，从而得到具有不同性质和应用的MOF材料。
2. MOF固定化酶的研究固定化酶是将酶固定在固体载体上，以提高酶的稳定性和催化能力，为工业化生产和生物技术应用提供了可行的方式。
MOF材料作为载体，固定化酶有着许多优点。
首先，MOF具有几何稳定性和可调节的结构，可以提高酶的空间定向性，降低大量激活能，提高反应效率。
其次，MOF具有良好的生物相容性和低毒性，可以作为一种生物医学载体材料使用。
最后，MOF具有高度可控的大小和形状，因此可以制备具有不同形状和尺寸的MOF固定化酶，以适应不同的反应环境和应用场合。
MOF固定化酶的主要方法包括物理吸附、共价连接和插入法等。
由于MOF的孔径和分子尺寸的匹配性很高，因此物理吸附能够很好地固定酶。
但是，物理吸附往往存在一些问题，例如活性不稳定、失活等。
共价连接法可以在MOF材料表面引入化学交联点，通过与酶分子反应的功能化配体共价连接的方式将酶固定在MOF孔道内部。
插入法是一种将酶通过电荷静电吸引到MOF孔道内部，然后通过固定化方法使其固定在内部的孔道中的方法。
固定化酶的结构和应用研究
固定化酶的结构和应用研究酶是一种高效催化剂，能够在低温、低压、温和条件下加速化学反应。
但是，由于酶的易变性和失活性，导致其在实际应用中受限。
为了克服这些问题，人们开始研究如何将酶固定在矩阵中，即固定化酶技术。
固定化酶不仅能提高酶的稳定性和反应效率，还能降低成本，减少环境污染，因此被广泛应用于化学、医药、食品等领域。
固定化酶的结构特点：固定化酶技术是将游离酶固定到不同矩阵中形成复合物，固定化酶具有以下特点：1、球形颗粒形态：固定化酶的颗粒形态多为小球形状，直径一般在0.1-2mm之间，表面积大，容易流动。
2、孔隙结构：固定化酶的孔隙结构对反应效率影响很大。
孔洞大小和排布密度的选择需要根据酶分子体积和反应物分子大小等因素确定。
孔隙结构越完善，载体的承载能力就越好，受到因素的影响就越小。
3、化学性质：固定化酶通常会被化学修饰或交联处理，以增强酶的稳定性和活性。
固定化酶的化学特性与载体有关，而载体的性质则主要取决于其化学成分和形态结构。
固定化酶的应用研究：固定化酶技术广泛应用于食品工业、生物制品工业、医药工业、化学工业等不同领域。
下面以医药和食品工业为例，介绍固定化酶的应用研究。
医药工业：固定化酶技术在医药领域得到了广泛应用。
固定化酶可以用于生产药物，如在血液糖化反应试剂中，尿酸酶用于测定血液中的糖化血红蛋白。
另外，固定化酶还可以用于医药代谢学的研究中，如肝脏和肠道中酶的测定和组分鉴定。
食品工业：固定化酶技术在食品制造中应用也很广泛。
米酵素、酒精酶、淀粉酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶等固定化酶被广泛用于生产发酵豆奶、酵母发酵、糖的精细化、果汁澄清、白酒工艺等领域。
目前，固定化酶制备技术正在逐步推广应用于日常食品的加工，如工业化的酸奶、酒、酱油、豆腐等。
在以上应用中，固定化酶技术可以大大提高效率、减少成本、加快反应速度。
同时，由于固定化酶具有优良的长效性、高热稳定性、高耐受性、良好的流变性和矩阵结构的可干燥性等特点，因此具有较大的应用潜力和市场前景。
青霉素酰化酶的固定化与应用新进展
青霉素酰化酶的固定化与应用新进展在如今医疗体系发展的过程中，青霉素酰化酶已经被广泛的使用到了抗生素制备体系中，以及一些多肽合成体系中。
高效的青霉素酰化酶使用，能够最大限度的提升酶本身在PH值、溶剂极性、温度等各个方面适用效果大幅度提高，这实际上已经成为了青霉素酰化酶在如今工业体系中应用的关键。
本篇文章着重针对青霉素酰化酶的固定化以及应用进展进行了全面详细的探讨。
标签：青霉素酰化酶；载体；固定化；反应介质；固定化酶的应用青霉素酰化酶本身在实际使用的过程中，呈现出了良好的溶剂记性使用想以及反复使用的多方面稳定效果，由于这一特性的存在，使得青霉素酰化酶已经成为了工业体系的关键梭子啊。
下文主要是从载体选择固化以及应用的进展上来进行了全面详细的探讨。
1、载体形式1. 1有机高分子载体有机载体本身在实际使用的过程中，实际上具备了极为优秀的机械性强度，同时也完全可以通过产业化形式进行生产，天然性质的高分子载体在实际运行的过程过程中，表现出了极为优秀的传质性能、无毒性，被广泛使用到了壳聚糖、甲壳素之中。
由于其本身呈现出的有机分子有着较高的强度，但是在传质性能较差的情况下，例如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等一列的物质。
而从相关的研究结果来看，在针对高密度环氧结构体系下的载体固定，使用青霉素酰化酶执行了相应的处理之后又，催化活力所表现出的相关游离酶在这一过程中大幅度的提高，并且呈现出的重复使用稳定性也极强。
1.2无机分子载体在如今材料学持续发展的过程中，已经涌现出了孔分子筛形式的载体，其本身能够有效的对于高稳定的固化酶进行制备处理。
在使用了无机载体执行表面修饰以及酶固定的相关措施之后，其本身所表现出的相关性能实际上必然能够有较大幅度的提升。
某小组在进行课题研究的过程中，曾直接使用表面氨基形式的介孔二氧化硅材料，来针对青霉素酰化酶加以固定处理，其中呈现出的活力实际上直接达到了90%及以上，特别是在循环使用10次的催化处理之后，其中所表现出的活力实际上依然是维持在94%的水平上。
固定化酶及其应用研究进展
固定化酶及其应用研究进展摘要：随着社会的发展，越来越多酶被人们广泛的应用在工业生产、生物传感器和环境保护等领域。
作为一种良好的生物催化剂，酶可以在常温、常压等温和的反应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下能顺利地完成。
关键词：酶固定化酶应用进展酶是由生物体内自身合成的生物催化剂。
多数酶的化学组成为蛋白质。
现已鉴定出3000种以上的酶，其中数百种已得到结晶。
酶具有催化效率高和高度专一性的特点，但易受强酸、强碱、高温等条件影响，使蛋白质变性而失去催化活性。
某些酶仅决定于它的蛋白质结构，如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
另一些酶为酶蛋白与辅助因子结合形成的复合酶，称为全酶，在催化反应中，酶蛋白决定酶反应的专一性，而辅助因子则直接对电子、质子或某些基团起传递作用。
固定化酶是把酶人工偶联到不溶于水的载体上，并长时间保持催化活性，使过程连续化、简单化。
酶的固定化就是通过化学或物理的处理方法,使原来水溶性的酶与固态的水不溶性支持物相结合或被载体包埋。
固定化方法有物理吸附法、交联、共价结合及包埋等方法。
目前较先进的方法是将酶固定在生物膜或超滤膜上,制造出来的生物膜反应器的生产能力有明显提高。
经过固定化,酶具有了比原来水溶性酶更多的优点:1)酶经过固定化处理一般稳定性有较大提高,对热、pH等的稳定性提高,对抑制剂的敏感性降低,有的酶具有了抗蛋白酶分解的特性;2)反应完成后经过简单的过滤或离心,酶就可以回收,而且酶活力降低较少,这样就降低了生产成本;3)固定化体系适合于连续化、自动化生产,催化过程容易控制,且产品中不会带进酶蛋白或细胞,改善了后处理过程,提高了酶的利用效率,降低了生产成本。
酶在生理学、生物化学、医学、农业、工业等方面具有重大意义。
酶作为生物催化剂,尤其是固定化酶作为多相生物催化剂,能够在非常温和的条件下实现合成、降解及转换化学物质的特异性反应,效率高,能源消耗少.这无疑向我们展示出一幅广阔的应用前景. 现代意义下的酶,已不单单是一些微生物的重要产物,它已成为现代生物产业中一个不可缺少的组成部分。
固定化酶的研究进展
固定化酶的研究进展
固定化酶以其优越的特性，在物理化学过程中发挥着重要的作用。
近年来，固定化酶的研究已取得了重大突破，为解决各种化学反应问题提供了新的思路和解决方案。
1．固定化酶的研究历史
固定化酶的研究可以追溯到1899年，当时海尔士和罗斯证明可以将酶结合到珠粒或陶瓷体中。
之后，1904年，韦伯提出了将酶固定在改性双氧水Gel上的概念，这标志着固定化酶研究正式开始。
在后续几年中，研究人员们利用不同类型的支撑体，研究固定化酶的活性及固定方法，例如改性的石英粉和橡胶等。
1960年代，随着计算机和分子生物学的发展，人们对固定化酶的了解加深了，同时，也解决了以往无法实现的合成反应问题，这大大促进了细胞工程技术的发展。
这一时期的固定化酶研究主要集中在对酶结构和活性的研究，以及利用多种体内诱导因子来实现酶固定化的方法，例如培养基、氯仿等。
2．固定化酶的进展
随着生物技术的发展，固定化酶的应用可以说是前所未有的。
今天，科学家们可以利用先进的技术，将多种酶和酶-活性物质结合在一起，形成不同功能的复合酶体，以提高它们的反应活性。
近年来，固定化酶的研究重点也在拓展。
固定化酶制备及应用的研究进展
固定化酶制备及应用的研究进展
摘要
固定化酶是一种将酶固定到支持材料上的一种技术，广泛应用于有机合成、蛋白质工程、药物分析、生物电化学、环境污染检测等领域。
近年来，固定化酶的研究受到了广泛关注，技术的不断发展改变了传统的固定化酶方法，这产生了重要的应用价值。
本文对最新的固定化酶制备和应用的研究进展进行综述，包括固定化酶的支持材料、固定化技术、活性测定以及固定化酶的应用。
随着新型支持材料和合成技术的不断发展，未来固定化酶将具有广泛的应用和巨大的市场前景。
关键词：固定化酶；支持材料；固定化技术；活性测定
1引言
随着现代科技的发展，生物催化剂的耐受性和可用性都得到了大幅提高，而且易于储存和运输。
这使得固定化酶变得更加重要，越来越受到学者的重视。
固定化酶可以有效改善组装酶的活性、稳定性和可控性，并可以在传统的酶反应技术中取得良好的效果，从而实现生物催化剂的多种多样的应用[1]。
2固定化酶的支持材料
固定化酶的支持材料一般分为生物支持材料和无机支持材料，两者有着不同的优缺点，在实际应用中，应实现有机无机材料的有机结合，才能获得良好的固定化效果。
固定化酶研究进展
固定化酶研究进展固定化酶是将自由酶固定在一种载体上，以提高酶的活性、稳定性和可重复使用性的一种技术。
近年来，固定化酶研究取得了很大的进展，下面将介绍固定化酶研究的三个重要方面：载体选择、固定化方法和应用研究。
一、载体选择固定化酶的载体选择是固定化酶研究的重要方面之一、常见的载体包括无机载体、有机载体和生物载体。
无机载体一般具有良好的力学性能和稳定性，如硅胶、氧化铝等。
有机载体一般由生物高分子材料制成，如聚合物、淀粉等。
生物载体是指利用活细胞或细胞壁来固定酶，如酵母细胞、细菌等。
近年来，有机载体和生物载体在固定化酶研究中受到了广泛关注。
有机载体具有良好的机械性能、化学特性和生物相容性，可以提高酶的稳定性和活性。
生物载体可以提供更多的酶固定位点，提高酶的载体负载量和活性稳定性。
二、固定化方法固定化酶的固定化方法是固定化酶研究的另一个重要方面。
常见的固定化方法包括物理吸附法、交联法、包埋法和共价结合法等。
物理吸附法是将酶和载体通过吸附力相互结合，常用的吸附剂包括硅胶、氧化铝和活性炭等。
这种方法简单易行，但固定化的酶活性较低。
交联法是通过交联剂将酶和载体固定在一起，常见的交联剂包括聚乙二醇、聚乳酸等。
这种方法可以提高固定化酶的稳定性和活性。
包埋法是将酶固定在凝胶中，通常使用明胶、凝胶等作为包埋材料。
这种方法可以提高酶的稳定性和可重复使用性。
共价结合法是将酶和载体通过共价键相连，常见的方法包括胺基化、羧化和酯化等。
这种方法可以提高酶的载体负载量和稳定性。
三、应用研究固定化酶的应用研究是固定化酶研究的重要方面之一、固定化酶广泛应用于生物催化、制药工业、食品工业和环境保护等领域。
例如，固定化酶可用于催化反应、代谢物检测和制药工艺中。
近年来，随着生物技术的发展，固定化酶的应用研究取得了很大的突破。
例如，固定化酶可应用于生物燃料电池、生物传感器和医学诊断等新兴领域。
总之，固定化酶研究近年来取得了很大的进展，载体选择、固定化方法和应用研究是固定化酶研究的三个重要方面。
固定化酶技术及应用的研究进展
固定化酶技术及应用的研究进展固定化酶技术是一种将酶固定在载体上的方法，以提高酶的稳定性和重复使用率。
过去几十年来，固定化酶技术在生物催化、制药工业、食品工业等领域得到了广泛应用。
本文将介绍固定化酶技术的研究进展及其在不同领域的应用。
1.固定化酶的载体材料：传统的酶固定化载体包括天然多孔材料（如海藻酸钙、硅胶等）、无机材料（如纳米金、纳米磁性颗粒等）和有机材料（如聚酰胺、聚氨酯等）。
近年来，新型载体材料如金属有机骨架材料（MOFs）、二维材料等也被广泛研究，这些载体材料具有较大的比表面积和孔隙结构，有助于提高酶的固定化效果。
2.固定化酶的固定化方法：固定化酶的方法多种多样，包括吸附法、共价固定法、交联法、包埋法等。
吸附法是最简单的固定化方法，将酶溶液滴到载体表面，酶会自发地吸附在载体上；共价固定法通过化学反应将酶共价键结合到载体上，稳定性较好；交联法通过交联剂将载体和酶固定在一起，增加了载体和酶的稳定性；包埋法是将酶包裹在材料中，保护酶免受外界环境影响。
3.固定化酶的性能调控：通过改变固定化酶的载体材料、固定化方法和酶的固定化条件等，可以调控固定化酶的性能。
例如，调控载体材料的表面性质可以提高酶的活性和特异性；调控固定化方法和条件可以改变酶的稳定性和重复使用率。
1.生物催化领域：固定化酶技术在生物催化领域具有重要应用。
固定化酶可以用于催化酶促反应，如酶催化合成有机化合物、酶催化合成生物柴油等。
相比于游离酶，固定化酶具有较高的催化效率和稳定性，可以大幅度提高生产效率。
2.制药工业：固定化酶技术在制药工业中有广泛应用。
固定化酶可以用于制备药物原料、合成药物和代谢药物等。
与传统的化学合成方法相比，固定化酶合成方法具有高选择性、低副产物生成和环境友好等优点。
3.食品工业：固定化酶技术在食品工业中的应用也不容忽视。
固定化酶可以用于酿造、咖啡因去除、果汁澄清等。
利用固定化酶技术可以提高产品质量，降低生产成本。
固定化酶制备及应用的研究进展.
固定化酶制备及应用的研究进展摘要：本文主要从分析酶单独应用中的不足、酶的固定化载体、固定化方法等方面介绍了固定化酶制备中的研究进展情况，并且从医药、食品、环保、化学工业、能源等方面其在其中的新应用出发，对固定化酶在新领域中的应用作了综述，给固定化酶研究的发展前景进行了展望，并且指出了今后酶固定化研究的主要方向是多酶的固定化及制备高活性、高负载、高稳定性的固定化酶。
关键字：酶；酶的固定化；载体；酶固定化应用领域酶是重要的生物催化剂，具有专一性强、催化效率高、无污染、反应条件温和等特点，在制药、食品、环保、酿造、能源等领域都得到了广泛的应用。
但在实际应用中，酶也存在许多不足，如大多数的酶在高温、强酸、强碱和重金属离子等外界因素影响下，都容易变性失活，不够稳定；与底物和产物混在一起，反应结束后，即使酶仍有很高的活力，也难于回收利用，这种一次性使用酶的方式，不仅使生产成本提高，而且难于连续化生产；并且分离纯化困难，也会导致生产成本的提高等。
固定化酶（immobilized enzyme）这个术语是在1971 年酶工程会议上被推荐使用的。
随着固定化技术的发展，出现固定化菌体。
1973年，日本首次在工业上应用固定化大肠杆菌菌体中的天门冬氨酸酶，由反丁烯二酸连续生产L-天门冬氨酸。
固定化酶技术为这些问题的解决提供了有效的手段，从而成为酶工程领域中最为活跃的研究方向之一。
本文将从酶生物催化剂固定化载体、固定化方法和技术及固定化酶的应用等几个方面出发，归纳和综述这些方面近年来的研究进展。
1酶固定化的传统方法关键在于选择适当的固定化方法和必要的载体以及稳定性研究、改进。
1.1 吸附法吸附法是利用物理吸附法，将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式。
显著特点是：工艺简便及条件温和，包括无机、有机高分子材料，吸附过程可同时达到纯化和固定化；酶失活后可重新活化，载体也可再生。
但要求载体的比表面积要求较大，有活泼的表面。
固定化酶技术在生物转化中的应用研究
固定化酶技术在生物转化中的应用研究生物学是一个非常广泛的学科，它涉及到自然界中各种生物系统的结构和功能的研究。
其中，酶技术是生物学中的重要分支之一，它通过研究各种酶的结构、功能和催化机制，以及不同条件下的酶催化反应过程等等，来发掘生物中的化学反应，并进行实际的应用研究。
而固定化酶技术就是酶技术中的一个重要方向，它主要利用多种载体的固定化技术，将酶固定化在某种载体上，以此来提高酶的稳定性、活性和可重复性等性质。
本文将从技术背景、应用研究以及未来发展三个方面来分析固定化酶技术在生物转化中的应用研究。
一、技术背景固定化酶技术是一个流行已久的酶技术，它的历史悠久，早在20世纪50年代就已经有了相关文献报道。
最初的固定化酶技术主要是利用亲和力床来将酶固定化在载体上。
而随着科技的不断进步，现代固定化酶技术已发展成为一套兼具理论和实际应用的完整技术体系。
同时，随着人们对酶技术应用的需求不断增加，固定化酶技术也在不断的近年来迅猛发展，已经成为了生物技术领域中的重要分支之一。
二、应用研究固定化酶技术的优势在于它可以有效地提高酶的稳定性、活性和可重复性等性质。
因此，它应用范围广泛，目前已经在许多领域得到了广泛应用。
1. 化学生产在化学生产中，固定化酶技术主要应用于催化反应方面。
例如，氨苯磺酸酰胺合成芳香胺的反应是一个固定化酶技术应用的例子。
此外，在糖类、多肽和药物前体合成中，固定化酶技术也得到了广泛的应用。
2. 食品加工在食品加工中，酶的应用范围也非常广泛。
例如，乳制品和葡萄酒的生产中都需要使用酶来进行加工处理。
而固定化酶技术则可以提高酶的活性和稳定性，从而使酵母菌发酵和酿酒更为高效和快速。
3. 环境治理在环境治理中，固定化酶技术主要应用于污染物去除和资源回收等方面。
例如，利用固定化酶技术可以将污染物吸附在载体上，进而进行处理或回收。
此外，通过处理污水、固体废弃物以及生物质等，固定化酶技术也可以将这些废弃物转化为有用的资源。
固定化酶的制备及应用
基金项目：兰州大学中青学术骨干基金资助项目（LD810718）；作者简介：李彦锋（1954—），男，甘肃省秦安县人，现任兰州大学化学化工学院副教授、兰州大学材料科学与工程研究所副所长.理学博士.多年从事高分子学科的教学与科研，研究方向为功能高分子和高分子材料，内容涉及反应性高分子、生物医用高分子、耐高温高分子材料及农业节水微灌器材等；!通讯联系人。
固定化酶的制备及应用李彦锋1!，李军荣1，伏莲娣2（1.兰州大学化学化工学院，兰州大学材料科学与工程研究所，兰州730000；2.甘肃省科学院自然能源研究所，兰州730000）摘要：酶的固定化及其酶促反应是最具发展前景的生物技术前沿领域之一。
固定化酶已经广泛应用于生物化学、生物技术与工程、生物医学工程、化学化工等方面，将在人类社会可持续发展中发挥重要作用。
本文综述了近期固定化酶制备及应用研究的进展。
关键词：酶；固定化酶；酶促反应；生物技术；生物工程酶的固定化（Immobiiization of enzymes ）是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，仍能进行其特有的催化反应、并可回收及重复使用的一类技术［1］。
与游离酶相比，固定化酶在保持其高效、专一及温和的酶催化反应特性的同时，还呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续及可控、工艺简便等一系列优点［2］，不仅在化学［3~5］、生物学及生物工程［6~8］、医学及生命科学［9~12］等学科领域得到迅速发展，而且因为具有节省资源与能源、减少或防治污染的生态环境效应而符合可持续发展的战略要求［13］。
依据酶的性质及用途，可通过包埋法、交联法、吸附法及共价结合法来实现酶的固定化［1，2］。
包埋法分为网格型和微囊型两类，其制备工艺简便且条件较为温和、可获得较高的酶活力回收。
交联法亦称架桥法，游离酶的氨基酸残基与双官能团或多功能团交联剂反应而被固定化、可得酶蛋白单位浓度较高的固定化酶。
吸附法包括物理吸附和离子结合法，工艺简便及条件温和是其显著特点，可供选择的载体涉及天然或合成的无机与有机高分子材料、有时酶的纯化与固定化尚可同时实现。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
固定化酶制备及应用的研究进展固定化酶制备及应用的研究进展摘要：本文主要从分析酶单独应用中的不足、酶的固定化载体、固定化方法等方面介绍了固定化酶制备中的研究进展情况，并且从医药、食品、环保、化学工业、能源等方面其在其中的新应用出发，对固定化酶在新领域中的应用作了综述，给固定化酶研究的发展前景进行了展望，并且指出了今后酶固定化研究的主要方向是多酶的固定化及制备高活性、高负载、高稳定性的固定化酶。
关键字：酶；酶的固定化；载体；酶固定化应用领域酶是重要的生物催化剂，具有专一性强、催化效率高、无污染、反应条件温和等特点，在制药、食品、环保、酿造、能源等领域都得到了广泛的应用。
但在实际应用中，酶也存在许多不足，如大多数的酶在高温、强酸、强碱和重金属离子等外界因素影响下，都容易变性失活，不够稳定；与底物和产物混在一起，反应结束后，即使酶仍有很高的活力，也难于回收利用，这种一次性使用酶的方式，不仅使生产成本提高，而且难于连续化生产；并且分离纯化困难，也会导致生产成本的提高等。
固定化酶（immobilized enzyme）这个术语是在1971 年酶工程会议上被推荐使用的。
随着固定化技术的发展，出现固定化菌体。
1973年，日本首次在工业上应用固定化大肠杆菌菌体中的天门冬氨酸酶，由反丁烯二酸连续生产L-天门冬氨酸。
固定化酶技术为这些问题的解决提供了有效的手段，从而成为酶工程领域中最为活跃的研究方向之一。
本文将从酶生物催化剂固定化载体、固定化方法和技术及固定化酶的应用等几个方面出发，归纳和综述这些方面近年来的研究进展。
1酶固定化的传统方法关键在于选择适当的固定化方法和必要的载体以及稳定性研究、改进。
1.1 吸附法吸附法是利用物理吸附法，将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式。
显著特点是：工艺简便及条件温和，包括无机、有机高分子材料，吸附过程可同时达到纯化和固定化；酶失活后可重新活化，载体也可再生。
但要求载体的比表面积要求较大，有活泼的表面。
1.2包埋法包埋固定化法是把酶固定聚合物材料的格子结构或微囊结构等多空载体中，而底物仍能渗入格子或微囊内与酶相接触。
这个方法比较简便，酶分子仅仅是被包埋起来，生物活性被破坏的程度低，但此法对大分子底物不适用。
1)网格型将酶或包埋在凝胶细微网格中，制成一定形状的固定化酶，称为网格型包埋法。
也称为凝胶包埋法。
2)微囊型把酶包埋在由高分子聚合物制成的小球内，制成固定化酶。
由于形成的酶小球直径一般只有几微米至几百微米，所以也称为微囊化法。
1.3结合法酶蛋白分子上与不溶性固相支持物表面上通过离子键结合而使酶固定的方法，叫离子键结合法。
其间形成化学共价键结合的固定化方法叫共价键结合法。
共价键结合法结合力牢固，使用过程中不易发生酶的脱落，稳定性能好。
该法的缺点是载体的活化或固定化操作比较复杂，反应条件也比较强烈，所以往往需要严格控制条件才能获得活力较高的固定化酶。
1.4交联法交联法是用多功能试剂进行酶蛋白之间的交联，使酶分子和多功能试剂之间形成共价键，得到三向的交联网架结构，除了酶分子之间发生交联外，还存在着一定的分子内交联。
多功能试剂制备固定化酶方法可分为：( 1) 单独与酶作用；( 2) 酶吸附在载体表面上再经受交联；( 3) 多功能团试剂与载体反应得到有功能团的载体，再连接酶。
交联剂的种类很多，最常用的是戊二醛，其他的还有异氰酸衍生物、双偶氮二联苯胺、N，N-乙烯马来酰亚胺等。
交联法的优点是酶与载体结合牢固，稳定性较高；缺点是有的方法固定化操作较复杂，进行化学修饰时易造成酶失活。
各类固定化方法的特点比较:比较项目吸附法结合法交联法包埋法2固定化载体的要求固定化酶载体应具备以下要求大体上有[1]：1)在酶催化反应过程的惰性：载体应不与底物、产物及介质发生反应。
2)有良好的渗透性：制备成柱子后，能使底物和产物能快速通过减少吸附。
3)有生物亲和性和相容性，有利于酶活力发挥和稳定。
4)有较高酶负载量，载体表面能提供多个活性位点利于酶分子偶联。
3新型固定化技术传统酶的固定化方法虽在一定程度上可以增强生物催化剂的稳定性，但增强幅度有待进一步提高，并且在此过程中，生物催化剂酶催化活力通常损失严重。
运用当代高新技术和设计合成新型载体以及两者的有机结合是引人注目的研究动向。
因此目前不断地有新的载体和技术引入每的固定化领域，如：无载体固定化、微波/超声辅助的固定化、阳光照射、离子液体，电辅助固定化等等，且固定化生物催化剂的应用也越来越广泛地应用于医疗、生物医药、环境保护、食品工业、化学工业、能源领域等。
3.1.酶固定化过程中的新载体3.1.1介孔材料孔道的结构和尺寸对酶活力及稳定性有着明显的影响，合适的孔道中酶固定化后其活力提高到游离酶的2倍，且三维及大孔道有利于固定化与催化过程中酶蛋白和底物、产物的传输，从而能提高酶的固定化和催化效果[2]。
目前，大孔道、高比表面和孔容的新型介孔材料不断被引入酶固定化领域，因为大孔道、高比表面、高孔容的介孔材料中酶的负载量大（图3），且酶的负载能快速完成，负载量显著提高。
图3 孔道大的酶介孔材料的酶负载量大明显提高3.1.2纳米管碳纳米管( carbon nanotube，CNT)是由Iijima于1991年发现的一种新型纳米材料。
它是由石墨片层卷曲而成的无缝纳米管[3]。
将生物分子，如氨基酸、蛋白质、酶、DNA 等结合在碳纳米管表面或端口上，可提高它在水溶液中的溶解度，为实现碳纳米管的各种生物应用奠定基础[4]。
纳米管的内表面能够与酶之间存在强烈的相互作用，从而使得管内酶蛋白结构稳定且保留相当的催化活力，并且用其制成电极能够有效实现底物氧化及电子的传递[5]。
硅纳米管用于固定化酶时，能够保持酶的活性，并且提高酶的热稳定性及对PH的耐受性[6]。
3.1.3磁性高分子微球磁性高分子微球是由无机磁性纳米粒子与有机高分子通过包埋法、单体聚合法合成的具有磁响应性和微球特性的粒子。
通过共聚合和表面改性，磁性高分子微球表面可被赋予多种活性功能基团（如-OH、-COOH、-CHO等）。
无机磁性纳米粒子应用较多的是Fe3O4，单体聚合法主要包括乳液聚合、无皂乳液聚合、微乳液聚合、种子乳液聚合。
磁性微球有良好的表面效应和体积效应：比表面积较大，微球官能团密度较高，选择性吸附能力较强，吸附平衡时间较短；选择磁响应性，可以避免使用中粒子之间发生磁性团聚；物理化学性质稳定，具备一定的机械强度和化学稳定性，能耐受一定浓度的酸碱溶液和微生物的降解；表面本身具有或通过表面改性赋予多种活性的功能基团，这些功能基团可以连接生物活性物质[7]。
3.1.4离子液体离子液体是一种新的绿色溶剂，在生物催化反应中具有以下特点:在离子液体中酶有良好的选择性、稳定性和反应活性。
离子液体可溶解极性大的反应物，产物易分离，酶和离子液体可重复使用[8]。
离子液体是由有机正离子如烷基吡啶离子、季胺盐离子、烷基咪唑离子等和不同的负离子组成的低熔点的有机熔盐，在室温或低温下是液体。
离子液体和水、常用有机溶剂可以互溶，但和大多数醚、烷烃不溶，因此可以用醚、烷烃来萃取产物。
并且可以通过改变正负离子及烷基碳的长短调节其极性和亲水性，故又被称为可设计溶剂。
Erbeldinger[9]小组首次报道在离子液体[BMIM][PF6]PH2O(95P5 vPv)中用蛋白酶thermolysin成功催化合成了阿斯巴甜(Z2aspartame)(图式4)，开创了在离子液体中生物催化研究的新领域。
图式4 离子液体中蛋白酶thermolysin催化的合成阿斯巴甜的反应3.2酶固定化的新技术、新方法3.2.1微波/超声辅助固定化微波是一种电磁波，波长为0.1~100 cm。
微波加热的主要原理是介质材料的极性分子在微波高频电场的作用下反复快速取向转动而摩擦生热，是从物质内部开始，瞬时达到需要的温度。
微波加热具有许多传统加热不具备的优点，包括：加热迅速、均匀，不需要热传导过程，内外同时加热，加热时间短；加热质量高，营养破坏少；节能高效；易于控制功能等超声波是指振动频率大于20 kHz以上的一种纵波，在介质中传播时，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列超声效应，包括热效应、机械效应、空化效应和化学效应[10]。
研究认为，超声波对液体化学反应速度和产率的影响主要是超声波在液体介质中的空化作用，超声可使液体介质中形成微泡，其破裂伴随能量的释放，可以提高许多化学反应的速度。
到目前为止，超声波技术对物质提取，高分子降解，酶解反应等都有很好的促进作用。
其中超声波酶解反应具有高效、廉价、无污染，可提高酶促反应速度和有效成分的产率。
3.2.2无载体固定化交联酶晶体（cross-linked enzyme crystals，CLECs）是指通过交联剂，如：戊二醛，将在水溶液中的酶晶体交联成一种稳定结构及性能的晶态物质，其既具有酶的高活性、高选择性、反应条件温和等特点，又具有固相催化剂的环境适应性强、易回收等优势，从而使其在有机合成中应有较广。
CLECs是一种无需载体、既有纯蛋白的高度特异活性又对有机溶剂具有高度耐受性的生物催化剂。
由于CLECs需要高纯度酶结晶，实验室难以实行，所以其发展受到很大限制。
交联酶聚集体(Cross-linked Enzyme Aggregates，CLEAs)技术是一种将蛋白质先沉淀后交联形成不溶性的、稳定的固定化酶，是通过基本纯化的、高浓度的蛋白质样品的共价交联来实现的。
具有对酶的纯度要求不高、不需要结晶等复杂步骤、可可获得稳定性好、活性高、成本低、易于推广、空间效率高等特点，因此是一个很有发掘潜力的固定化方法。
4固定化酶的应用固定化酶的研究和应用不仅在化学生物学、生物工程医学及生命科学等领域异常活跃，而且因为具有节省能源与资源、减少污染的生态环境效应而符合可持续发展的战略要求，目前固定化酶已被广泛应用于医药领域、食品行业、化工行业、材料科学、环保领域、能源领域、蛋白质组学等领域。
4.1.医药领域固定化脲酶：脲酶是专一性催化尿素水解的酶，应用于尿素生产控制、产品检验，也广泛用于临床医学、医学检验等，脲酶的固定化在血液透析中有着极佳的应用前景。
固定化磷酸酯酶：磷酸酯酶的作用是催化水解低密度脂蛋白上的磷脂的酶，加速体内低密度脂蛋白的代谢。
人体中的低密度脂蛋白是主要的血浆胆固醇载体，由于其在体内代谢缓慢，易形成高血浆胆固醇，以至引起心血管疾病，因此磷酸酯酶的固定化可以应用于心血管疾病的治疗。
固定化葡聚糖酶：葡聚糖酶常用于水解在血液替代品的制备过程中产生的右旋糖酐。
4.2.食品行业固定化酶应用于食品检测：固定化酶技术的发展使生物传感器也得到相当大的发展，它不仅使食品成分的高选择性、快速、低成本分析测定成为可能，而且生物传感器技术的持续发展将很快实现食品生产的在线质量控制，降低食品生产成本，并可以保证安全可靠及高质量的食品[11]。