脂肪酶固定化方法的研究进展
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
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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
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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。
改性核桃壳固定化脂肪酶研究
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改性核桃壳固定化脂肪酶研究摘要:本文研究了改性核桃壳作为载体固定化脂肪酶的效果。
首先将核桃壳经过酸碱处理和改性,使得其表面具有一定亲疏水性和大量的羟基官能团。
然后将脂肪酶固定于改性核桃壳上,并对其催化性能、稳定性和重复使用性进行了研究。
结果表明,经过改性的核桃壳可以有效地固定化脂肪酶,与自由酶相比,固定化酶具有更好的耐受性和稳定性,可以在高温、强酸和强碱条件下催化反应,并且可以重复使用多次。
因此,改性核桃壳为载体固定化脂肪酶是一种有潜力的应用领域,可以应用于食品、制药和化妆品等领域。
关键词:改性核桃壳;脂肪酶;固定化;催化;稳定性Introduction:核桃壳是一种常见的生物质,具有丰富的羟基官能团和亲疏水性,可以作为载体固定化酶。
本文研究了改性核桃壳固定化脂肪酶的效果,以期为脂肪酶固定化研究提供新思路。
Materials and Methods:1. 材料核桃壳粉,脂肪酶(from porcine pancreas),丙酮,正己烷,pH 6.0的缓冲液。
2. 核桃壳的改性将核桃壳粉经过酸碱处理和改性,使其表面具有一定亲疏水性和大量的羟基官能团。
具体步骤如下:(1) 将核桃壳粉放入酸中,控制pH在2.0左右,放置12小时。
(2) 将核桃壳粉取出,用水洗涤至中性pH值。
(5) 将处理后的核桃壳粉放入100 ml的丙酮中,加入2.0 g黄原胶,搅拌5小时。
然后用正己烷洗涤核桃壳粉,使其表面均匀、光滑。
3. 固定化脂肪酶将脂肪酶与核桃壳混合,搅拌24小时,过滤去除未固定的酶。
然后用pH 6.0的缓冲液洗涤核桃壳固定化脂肪酶,获得固定化酶。
4. 催化性能的测定将固定化酶加入油脂底物中,控制反应温度、pH值和反应时间,使反应达到最佳条件。
然后使用紫外可见分光光度计测定反应产物的吸光度。
以自由酶为对照组,探究固定化酶与自由酶的催化效果差异。
5. 稳定性和重复使用性的研究将固定化酶置于不同的环境下,如高温、强酸和强碱等,探究其稳定性,同时重复使用固定化酶,测定其催化效果。
固定化脂肪酶研究进展
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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。
脂肪酶固定化及固定化脂肪酶的应用研究进展
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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。 1 ae ..... i 3 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 [ 3 1 。 然 油脂 ,主要 水 解 由甘 油 和 1 2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 (at ai l e ds i teh t oeeu ytm (i- t ) it fc.t a a m otn adawd n eo s s Ft cdg cr e) n h e rgno sss e y y i e e o Wa r ne ae I hs ni pr t n ier g f l e r a a
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 p H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。
固定化脂肪酶的研究进展
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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。
固定化脂肪酶催化酯交换制备生物柴油的研究进展

根霉 脂肪 酶 、 毛霉 脂 肪酶 、 猪胰 脂肪 酶等 。而 常用 的
其 催化 活性 与其 碱 度有关 。均相 碱催 化剂 虽在 较低
载体材料有沸石 、 分子筛 、 磁性载体材料、 球状特大
孔树脂 等 。脂肪 酶 对 载 体材 料 有 很 高 的 要 求 , 高 如 比表 面积 、 亲疏 水性 、 物化 稳定 性及 抗 降解性 等 。表
交换 的产 物 脂肪 酸 甲酯 ( 生物 柴油 ) 作 为柴油 的替 可 代 品 。与普 通柴 油相 比 , 生物 柴油 具有 高 十六烷 值 、
含硫量低 、 可生物降解和闪点高等优点 ; 而且燃烧废
气 中微粒 子 、 碳 氢 化 合 物 、 O 和 C 含 量 低 , 总 S2 O 是
一
温度下可获得较高收率 , 但对原料 中游离脂肪 酸和
水 含量 有较 高 要 求 。游 离 脂 肪 酸 会 使 催化 剂 失 活 , 易 使反 应 体系 乳化 , 致 产 品难 以 分离 。均相 酸催 导
化 剂 ( S H。 O4 HC 等 ) H。 O 、 P 、 1 在游离 脂 肪酸含 量 较
1 列举了用于制备生物柴油的部分固定化脂肪酶。
Na i Di e和 C s u dn r H 在 固定 化 dr z g o k nAy ie 等[]
高的油料中较有效 , 但这类催化剂一般存在活性低 、
副反应 多 、 反应 温度 高 、 甲醇 较多过 量 及腐蚀 设 备 需 等缺 点 。酶催 化剂 的反 应 条 件 温 和 , 副 产 物 甘油 但
211025952_脂肪酶的固定化及其在药物合成中的应用进展
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生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 2 期 220 ~ 227Current Biotechnology ISSN 2095‑2341进展评述Reviews脂肪酶的固定化及其在药物合成中的应用进展周亚梅 , 刘佳 , 陆丹 , 孔庆新 *重庆化工职业学院制药工程学院,重庆 401228摘 要:脂肪酶是一种常用的生物催化剂,被广泛应用于医药、食品、生物化工等领域。
但游离脂肪酶稳定性差,易受所处的环境影响,重复使用性差,限制了酶催化工业的应用。
针对游离脂肪酶在催化领域的不足,酶固定化技术应运而生。
脂肪酶经固定后大大提高了其原有的催化活性和稳定性,利用固定化脂肪酶自身的优良性能选择性催化合成所需产物,反应条件温和、收率高、副反应少,工业应用更加广泛。
综述了脂肪酶固定化及其在药物合成中的研究和应用进展,并对固定脂肪酶的前景进行了展望,以期对固定化脂肪酶在工业中的应用提供一定参考。
关键词:脂肪酶;固定化;催化;药物合成DOI :10.19586/j.2095‑2341.2022.0207中图分类号:Q814.2, TQ460.1 文献标志码:AProgress on Lipase Immobilization and its Application in Pharmaceutical SynthesisZHOU Yamei , LIU Jia , LU Dan , KONG Qingxin *Department of Pharmaceutical Engineering , Chongqing Chemical Industry Vocational College , Chongqing 401228, ChinaAbstract :As a commonly used biocatalyst , lipase is widely used in pharmaceutical , food and biochemical applications. However , the application of lipase in enzyme catalysis industry was limited because of its poor stability of free lipase , susceptibility to the environment and poor reusability. In response to the shortcomings of free lipase in the field of catalysis , enzyme immobilization technology was developed. The immobilization of lipases has greatly improved their original catalytic activity and stabilityand has led to a wider range of industrial applications. The use of immobilized lipases with their own excellent properties selectively catalyses the synthesis of the desired product with mild reaction conditions , high yields and few side reactions. The research and applications of lipase immobilization and its use in pharmaceutical synthesis were reviewed and the future of immobilized lipases was given , which was expected to provide reference for the application of immobilized lipase in industry.Key words :lipase ; immobilization ; catalysis ; pharmaceutical synthesis脂肪酶(lipase ),亦称三酰基甘油水解酶,隶属于羧基酯水解酶类,广泛存在于动植物(如胰脏、脂肪、油料作物的种子)和微生物(如霉菌、细菌等)中。
吸附法固定化脂肪酶研究进展

载体材料和固定化过程决定 了吸附法固定化脂
肪 酶 的性 能 。对 于 吸 附法 来 说 , 载 体材 料 的性能 对
固定化酶的使用性能尤为重要。好 的载体材料应具 有对酶的高度亲和性 , 良好的化学稳定性、 热稳定性 等优点 J 。因此 , 对载体材料 的研发已成为吸附法 固定化脂肪酶研究 的重点之一。
其未来的发展趋势。
1 吸 附法的原理
吸附法通过氢键 、 疏水键、 电子亲和力等分子间
收稿 日期 : 2 0 1 3— 0 6— 2 4
基金项 目: 山东省教育科学 “ 十二五” 规划课题 ( 编号: Z 0 1 1 G G 3 3 6 ) 作者简介 : 隋 颖( 1 9 8 6 一) , 女, 山东 曲阜人 , 获硕士学位 , 主要从 事用 于固定化 酶的无 机功能 材料及 固定化酶酶学性质 研究 ; 通讯作者 : 张立平 ( 1 9 4 9 一) , 山东济南人 , 教授 , 主要从事微循环的基础与临床 。
y e a r s a r e s u mme r a r i z e d.T h e b o t t l e n e c k s a n d t r e n d s o f a d s o pt r i o n—b a s e d i mmo b i l i z e d l i pa s e i n d us t r y t e c h n o l o y g a r e ls a o f o r s e e n. Ke y wo r d s: a d s o pt r i o n;i mmo b i l i z a t i o n;l i pa s e
关键词: 吸附 ; 固定化 ; 脂肪 酶
产脂肪酶菌株的筛选及其固定化的研究
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产脂肪酶菌株的筛选及其固定化的研究随着人们生活方式的改变和食物极限的提高,肥胖和心脑血管疾病等疾病也日益增多。
白领和学生等群体中,人们的饮食习惯和健康状况引起了更多的关注。
研究表明,脂肪酶能够降低脂肪的含量,对于健康人群以及需要减肥的人来说,这种酶被应用广泛。
因此,本文主要讨论如何通过菌株的筛选和固定化研究,实现产脂肪酶的目标。
1.产脂肪酶菌株的筛选(1)菌株分类首先我们需要得到具有脂肪酶产生能力的微生物株。
目前,研究人员从不同来源的环境中筛选得到脂肪酶分解菌株。
一般来说,脂肪酶菌株按照细菌、真菌、酵母菌的类型划分。
以细菌领域为例,产脂肪酶的细菌具有广泛的分布。
研究表明,主要包括属于芽孢杆菌属(Bacillus)、乳酸菌属(Lactobacillus)、放线菌属(Streptomyces)、泥炭菌属(Pseudomonas)等。
其中,芽孢杆菌属的应用比较广泛。
其次,酵母菌的产酶能力比较强,因此也是研究的热点对象。
真菌也是研究的对象之一。
上述微生物大多数有代表性的株系都已经分离鉴定过程中分离纯化和筛选中,通过选择合适的产酶基质,调节适宜的菌株培养环境,确定了不同的产酶体系。
基于活性、脂肪酶酶特异性和影响、菌株生产含量等方面着手,最终确定了适宜的菌株,如Bacillus subtilis CICC 40224,Bacillus pumilus CICC 1316。
(2)筛选菌株的影响因素1.酸碱度:脂肪酶的酸碱度是影响酶活性的一种因素,特别是在温度较高的条件下,酸碱度会对酶的活性和稳定性产生较大的影响。
2.温度:温度也是影响脂肪酶活性的因素之一。
根据研究,脂肪酶在40-50℃时的活性最为理想。
3.基质:脂肪酶对基质的种类和特性有一定的要求。
研究表明,基质的溶解度、分子大小、分子构型等因素会影响脂肪酶的分解能力。
4.浓度:产酶菌株的营养状态也会影响到它的产酶性能。
不同浓度的培养基对产酶菌株的贡献不同,太浓或太稀的培养基均会对脂肪酶的产生产生不利影响。
Sn-1,3专一性脂肪酶的固定化及其在结构油脂OPO合成中的应用中期报告

Sn-1,3专一性脂肪酶的固定化及其在结构油脂OPO
合成中的应用中期报告
1.研究背景
结构油脂OPO(油酸-棕榈酸-油酸三酯)是一种人造脂肪,能够模拟天然脂肪酸的结构和性质,被广泛应用于食品、药品等领域。
其中,Sn-1,3专一性脂肪酶是合成OPO时必需的关键酶,能够选择性水解棕榈酸与油酸与甘油酯结合的1,3位置,以形成OPO结构。
因此,研究Sn-1,3专一性脂肪酶固定化技术及其在OPO合成中的应用具有重要的理论意义和实际意义。
2.研究内容
本研究选用国产Sn-1,3专一性脂肪酶作为研究对象,采用不同方法对其进行固定化,并研究了不同条件下Sn-1,3专一性脂肪酶固定化效果和稳定性。
同时,探索了Sn-1,3专一性脂肪酶固定化技术在OPO合成过程中的应用,研究了其对OPO合成反应速率和产物结构的影响,并探索了最优反应条件。
3.研究进展
目前,我们已经成功采用几种方法对Sn-1,3专一性脂肪酶进行了固定化,包括交联酶聚合物、磁性纳米颗粒等。
经过多次试验验证,我们发现Sn-1,3专一性脂肪酶固定化后的活性有所下降,但其稳定性和重复使用性得到明显提升。
在OPO合成反应中,固定化的Sn-1,3专一性脂肪酶能够显著提高反应速率和产物结构的选择性。
同时,我们还探索了最优合成条件,包括温度、反应时间、底物浓度等。
4.下一步工作计划
接下来,我们计划进一步优化Sn-1,3专一性脂肪酶固定化技术,提高其稳定性和活性;同时,我们还将探索其他固定化方法,并比较它们
的效果;在OPO合成中,我们将进一步系统地研究最优反应条件和其它影响因素,以提高产物质量和产率。
脂肪酶固定化技术的研究进展
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脂肪酶固定化技术的研究进展
梅玲;李道明
【期刊名称】《食品研究与开发》
【年(卷),期】2024(45)4
【摘要】该文介绍了脂肪酶的传统及新型固定化技术,特别针对纳米载体、磁性载体、微波辅助固定化技术、膜固定化技术等近年来发展的新载体和新技术进行概述,描述了通过固定化来改善脂肪酶的催化性能,包括酶的活力、稳定性、最适条件以及特异性等。
提出目前脂肪酶固定化所面临的稳定性差、难以工业化应用等问题,并指出未来脂肪酶固定化技术应向着性质稳定、操作简单以及规模化生产的方向发展。
【总页数】9页(P177-185)
【作者】梅玲;李道明
【作者单位】陕西科技大学食品科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.脂肪酶固定化及固定化脂肪酶的应用研究进展
2.脂肪酶固定化载体材料研究进展
3.基于磁性纳米载体的固定化脂肪酶在r生物柴油中的应用研究进展
4.脂肪酶固定化及其在食品领域中应用的研究进展
5.固定化脂肪酶手性拆分2-芳基丙酸类药物研究进展
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固定化脂肪酶的研究进展
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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。
脂肪酶固定化研究

( 1 ) T b e 叩t i m a 1 t e m er p a t u r e ft o is h l P i s a e ng a r es r f o m3 0 O C o3 t 5 O C . t I h sa a i h g h e r
d e g r e e fv o i 回i yi t nP H b e 七 刀 e ng e oa . nd1 . 0 。 , nh st a e 加抚 h n 6 la a p p l i ti a c n i o n s y n t h e s i s o f b i o d i e s l朋d e e r c e i r a i n c o n d t i o s. n
。 f t h e 训s l a b l e c 坛 对 a c t e r n丘 i e。 脸 孑 m e , t i si a e l y i d s l o es v nw i 别 e L r 助d s a s e m b l si e n 。 飞 画cs o l v e n s t . B e s i d e s h t e e幻 s 刀 o je b o s, t c ’ t i s v e yh r r a dt os e P r a a t e o f r s i u e r g. n 从 飞 i l ei f e e h t 几 守 m e i s i i刀 m o b i l 沈 e do ns o m e c 日 r i e s , W l l i hn c o t o l u y耐a ge r e h t
和使用, 提高了 酶的利用效率,延长了酶的使用时间. 本文以非极性大孔吸附树脂D 3 5 0 为吸附 2 载体,利用物理吸附 法来固 定化脂肪酶。
通过比较几种不同极性的大孔吸附树脂的固定化效率和水解活力, 优选了树脂, 优化了
固定化脂肪酶的研究进展
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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。
脂肪酶固定化方法的研究进展
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脂肪酶固定化方法的研究进展生物工程2班周明 20091525摘要:酶的固定化是生物技术中最为活跃的研究领域之一。
脂肪酶能发生催化水解、醇解、酯化、酯交换等反应,是一种重要的生物催化剂。
而由于脂肪酶的特性,其能否工业化利用很大程度取决于固定化技术的成功与否,酶的固定化方法是酶固定化技术的重要研究内容。
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。
为此,本文综述了常用的固定化方法,包括物理吸附法、共价结合法、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。
本文对近年来固定化脂肪酶方法的研究进行了综述,为固定化方法的进一步探讨提供了研究基础。
关键词:固定化;脂肪酶;载体材料The research progress of lipase immobilized Abstract:Of enzyme fixed is in the biotechnology research field of the most active.Fat enzymes would happen catalytic water and alcohol, ester, ester exchange for is a major catalyst of biological.And the fat, the enzymes can be very much depends on the use of technology on the success of the enzyme is a fixed set of the technical content of important research.Into a fatty because of the enzymes that are and separate and can reuse have a major concern.The common immobilization methods were generally introduced including physical adsorption, covalent cross-linking method and entrapment method. Different immobilization methods had different effects on the enzyme.Of the few years, the enzymes a study of the review, as a further explore the method provides research.Keywords: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[1];人们对脂肪酶的研究已有上百年的历史,是最早被研究的酶类之一[2]。
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脂肪酶固定化方法的研究进展生物工程2班周明20091525摘要:酶的固定化是生物技术中最为活跃的研究领域之一。
脂肪酶能发生催化水解、醇解、酯化、酯交换等反应,是一种重要的生物催化剂。
而由于脂肪酶的特性,其能否工业化利用很大程度取决于固定化技术的成功与否,酶的固定化方法是酶固定化技术的重要研究内容。
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。
为此,本文综述了常用的固定化方法,包括物理吸附法、共价结合法、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。
本文对近年来固定化脂肪酶方法的研究进行了综述,为固定化方法的进一步探讨提供了研究基础。
关键词:固定化;脂肪酶;载体材料The research progress of lipase immobilizedAbstract:Of enzyme fixed is in the biotechnology research field of the most active.Fat enzymes would happen catalytic water and alcohol, ester, ester exchange for is a major catalyst of biological.And the fat, the enzymes can be very much depends on the use of technology on the success of the enzyme is a fixed set of the technical content of important research.Into a fatty because of the enzymes that are and separate and can reuse have a major concern.The common immobilization methods were generally introduced including physical adsorption, covalent cross-linking method and entrapment method. Different immobilization methods had different effects on the enzyme.Of the few years, the enzymes a study of the review, as a further explore the method provides research.Keywords: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[1];人们对脂肪酶的研究已有上百年的历史,是最早被研究的酶类之一[2]。
脂肪酶作为生物催化剂,可用于许多有机合成反应,列如能在油—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酯催化剂[3]。
有关脂肪酶(1ipase)较确切的定义是20世纪70年代由Brockerhoff等首先提出的,他将水解长链脂肪酸酯或水解油酸酯类的酶类定义为脂肪酶[4]。
自由酶对所处环境十分敏感,在强酸、强碱、高温、高离子浓度和部分有机溶剂中均不够稳定,容易导致酶蛋白的变性,从而降低甚至丧失其催化活性。
同时,自由酶反应后不易与底物和产物分离,既影响反应产物纯度又难以重复使用,这在很大程度上限制了酶促反应的广泛应用[5]。
固定化酶(Immobilized enzyme)技术克服了自由酶的上述不足,提高了酶的储存稳定性,实现了重复使用及连续自动化生产,降低了成本,在生物工程、食品工业、医药和精细化学工业等领域有着广泛的应用前景。
酶大分子包含疏水头和亲水尾两部分酶的反应部位与疏水头不同位,但很靠近,亲水尾使酶分子在界面上的定向更为稳定。
因此,酶在界面上具有较大的亲和力,脂肪酶催化作用需要一定的水份必须水,以维持酶分子的活性构象,这些必须水与酶分子的带电基团相互作用,使酶分子具有一定的柔韧性而表现出催化活力。
脂肪酶的固定化方法大致分为4类:吸附法、共价法、交联法和包埋法。
分析和比较了各种固定化方法。
1固定化脂肪酶的方法1.1吸附法吸附法包括物理吸附和离子吸附。
物理吸附是最简单的固定化方法,利用离子键或吸附作用将酶固定到载体上,操作相对简单,很少用到有机试剂。
主要依靠蛋白质和载体间的结合力联结,作用力较弱,酶易脱落但载体选择范围较广,固定化操作过程简单,吸附法是经济上最具吸引力的固定化方法。
高阳[6]等以不同大孔树脂吸附法固定化假丝酵母99—125脂肪酶,在微水有机相中的应用表明,非极性树脂NKA是最佳的固定化载体。
结果表明,在给酶量为1.92/1 (初始酶粉与树脂的质量比),pH为7.4,体系水含量为15%(水与油的质量比),反应温度为40℃条件下,固定化酶具有最佳的催化能力。
固定化酶连续反应19批以后,生物柴油的转化率仍然保持为70.2%,固定化酶的酶活为初始值的85.1%,显示出固定化酶具有良好的操作稳定性。
王冰[7]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,同时对固定化酶的部分理化性质、最适pH 、最适温度、酶的热稳定性以及表观米氏常数与游离酶做了比较。
实验结果表明:固定化脂肪酶的最佳条件为每0.1g载体加2%(w/v)的酶溶液0.9mL,固定8h,温度为50℃。
固定化酶的K m小于游离酶的K m,其最适pH和最适温度分别为8.0和50℃.而且固定化脂肪酶具有良好的热稳定性、可应用性和重复使用性。
李俊奎[8]等以纺织物膜为载体, 通过吸附法对Candida sp.99-125脂肪酶发酵液固定化处理。
系统地研究了以提取的毛油和甲醇为原料,用固定化Candida sp.99-125 脂肪酶催化合成脂肪酸甲酯(FAMEs)的可行性。
同时考察了磷脂对固定化酶活性、反应起始速率、固定化酶使用批次的影响以及毛油和精炼油对固定化酶使用批次等的影响。
研究结果表明,用磷脂质量分数为1%的石油醚悬液浸泡过的脂肪酶比仅用石油醚浸泡过的脂肪酶初始转酯化速率显著下降。
说明磷脂可以造成固定化酶的失活,这与Y omi Watanabe的结论相符;当磷脂的质量分数为0%~5%时, 5 min 和15 min 的产率都随着磷脂质量分数的增大而减少,当磷脂的质量分数在5%~15%时,5 min和15 min产率变化不明显;大豆油和小桐子油两种油料的毛油、脱胶油和精炼油对酶的寿命影响不明显,两种毛油经过10个批次FAMEs的产率还保持70%以上。
1.2包埋法包埋法是一种酶物理包埋在高聚物内,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,再借助引发剂进行聚合反应,将酶固定于载体材料的网格中[9]。
适用于大多酶、酶制剂及完整的微生物细胞,但只有小分子的底物和产物条件下适用。
包埋法包括凝胶包埋法和微囊化法。
王爱玲[10]等以海藻酸钠明胶为复合载体,采用包埋法制备固定化黑曲霉脂肪酶,考察了海藻酸钠、明胶浓度等因子对固定化效果的影响,比较固定化酶和游离酶对温度、等条件的稳定性。
结果表明,制备固定化黑曲霉脂肪酶的最优条件为:海藻酸钠、明胶浓度分别为1.25%和0.5%,CaCl2浓度为10%,给酶量为450U/g ,固定化酶最适温度为35℃,最适pH为9.0。
鲁玉侠[11]等研究了以海藻酸钠为载体,用包埋法制备固定化脂肪酶的条件,将一定量的海藻酸钠用蒸馏水加热溶解,在海藻酸钠浓度为1%条件下,与一定量的酶液混合均匀,逐滴分别加到0.01mol/L、0.03mol/L、0.05mol/L、0.07mol/L、0.09mol/L 的CaCl2 溶液中。
结果表明,CaCl2浓度为0.03mol/L时,酶活力最大。
将500mg脂肪酶溶解在pH=6 的缓冲溶液中,然后两者混合均匀,用注射器将海藻酸钠酶液逐滴到1%的无菌CaCl2溶液中,搅拌条件下室温固定1h,过滤,洗涤,干燥,得球状固定化脂肪酶。
试验表明,此固定化酶具有良好的耐热性能,在60℃下加热固定化脂肪酶和游离脂肪酶1.5h,固定化酶活力仅损失30%,而游离脂肪酶的酶活只为原来的18%。
固定化脂肪酶还有良好的可操作性,连续使用反应10次,固定化脂肪酶的酶活依然为初始酶活的95%。
1.3交联法主要特色是用多功能试剂进行酶蛋白分子之间的交联,基本原理是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。
通常在载体上加入氨基、醛基等功能性集团来使酶结合得更牢固。
最常用的交联试剂是戊二醛,此类方法是固定化酶研究中最有潜力的方法。
刘新喜[12]等用蛋壳作载体固定化脂肪酶,其工艺条件为:酶用量为0.12U/g ,搅拌吸附时间为30min,在pH为6.2的室温下,先将酶吸附在蛋壳的表面,再用戊二醛试剂进行交联。
得到固定化酶的最大活力29.41 U/g,该固定化酶最适用的温度为35℃,最适pH为9.0,重复使用6次后活力仍保留53%。
胡文静[13]等以化学改性后的壳聚糖为载体固定假丝酵母99—125脂肪酶,研究了用活化后壳聚糖为载体,采用与戊二醛偶联。
结果表明载体的活EDC的量为20mg,活化时间为20min,交联剂浓度为0.15%,交联时间为60min,pH为7.4时,固定化酶的活力最大。
一般地固定化效率与固定化酶的活力的变化趋势一致,但是在优化交联剂用量的过程中,固定化效率随着交联剂用量的增大而增大,这是因为当戊二醛浓度为0.15%时,载体表面的氨基组分得到充分的交联,从而酶与载体得到最大的结合量。
1.4共价结合法彭立凤[14]等研究了以纤维素滤纸膜为载体的猪胰脂肪酶的四种固定方法(高碘酸钠氧化法、对苯醌活化法、环氧氯丙烷活化法、壳聚糖涂层法),再用戊二醛活化法在纤维素滤纸上固定化猪胰脂肪酶的方法,并对之进行了比较。
结果表明,在适宜条件下,高碘酸钠氧化法获得的固定化酶活最高,达0.52U/cm2,酶活回收率为20%。
曹国民[15]等研究了蚕丝固定化脂肪酶的工艺条件,并考察了固定化脂肪酶的稳定性。
试验结果表明:蚕丝与对硫酸醋乙矾基苯胺(SESA)反应制备蚕ABSE-蚕丝,再与脂肪酶进行共价偶联,制得活力为106—160U/g的固定化脂肪酶,此时固定化酶的活力回收率较高。
固定化酶的稳定性较高,其操作半衰期约为250h。