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發酵消泡劑應用在固定化酶制備

發布時間:2013-1-21 16:50
吸附法 含酶水溶液和有活潑表面的吸附劑、發酵消泡劑接觸,再經洗滌除去不吸附的酶便能制得固定化酶。這類固定化酶中,蛋白質和載體間的結合力大多是比較弱的。在某些情況下,酶的非專一性吸附會引起部分或全部失活。恰當的吸附劑和發酵消泡劑應該對酶有高度的親和力,而不會引起酶的變性。 蛋白貢在載體上的吸附和解吸與下列因素有關。
①pH: pH的變化能影響載體和蛋白質的電荷,從而影響酶在載體上的吸附。一般情況下,在蛋白質的等電點可以達到最大吸附。也有例外的情況,即pH有3~4單位的差別,也很少影響蛋白質的吸附。
②鹽:一般認為鹽阻止吸附,鹽也被用來洗脫從低鹽溶液中吸附的酶。一些特例中,鹽可以促進蛋白質吸附在原來不吸附惰性支持物上,即稱“鹽析”吸附。
③酶濃度:一般在一定量載體上的吸附,總是隨酶濃度的增加而增加,直到飽和。
④溫度:通常隨溫度升高而增加酶的吸附,但溫度升高會造成酶失活的加速。
⑤吸附速度:酶在固體支持物上吸附所需的時間比小分子吸附要長得多,吸附速度比較緩慢是由于大分子酶的擴散速度較低所致。
⑥載體:影響酶活力的重要因素是載體表面積、多孔度及載體的預處理。
共價結合法 酶蛋白分子上功能團和固相支持物上的反應基團之間形成化學共價鍵連接的方法。共價法優點是酶和發酵消泡劑載體之間的連接鍵很牢固,不會發生酶的脫落,穩定性較好。缺點是發酵消泡劑載體的活化或固定化操作比較復雜,反應條件也比較劇烈。共價結合的氨基酸殘基應當是酶催化活性非必需的。若共價結合包含了酶活性中心有關的基團,會導致酶的活力損失。封閉活性中心的反應被用到發酵消泡劑酶偶聯過程中,往往造成固定化的酶完全失活。 因此,通過什么基團參加共價連接是很重要的。其次,發酵消泡劑載體的物理和化學性質會對固定化酶有很大影響。載體應是親水的,疏水發酵消泡劑載體對固定化酶往往起與有機溶劑相同的變性影響。最好用最大的表面積,即可選用較細的顆粒或者選用多孔載體。載體也要求有一定的機械強度和穩定性。發酵消泡劑載體還必須具備能在溫和條件下與酶結合的功能團。酶和發酵消泡劑載體的連接反應時在十分溫和的PH、中等的離子強度和較低溫度的緩沖溶液中進行。 酶在固定化后,必須使其構型能與底物作用,酶的活性中心必須能與周圍介質中的底物接觸,不深埋在孔中或被發酵消泡劑載體表面的其它組分所遮住。連接鍵的多少也影響酶蛋白構型的可變動程度。 交聯法 用多功能試劑進行酶蛋白分子之間的交聯。基本原理是酶分子和多功能試劑之間形成共價鍵,得到三向的交聯網架結構。除了酶分子之間發生交聯外,還存在著一定程度的分子內交聯。按照使用條件、發酵消泡劑和添加其它材料,還能夠產生不同物理性質的固定化酶。 包埋法 它是一種用物理方法將酶包埋在高聚物內,發酵消泡劑反應條件溫和,并且不改變酶結構的固定化方法。發酵消泡劑在固定化時保護劑和穩定劑的存在不影響酶的包埋率。發酵消泡劑對大多數酶、粗酶制劑甚至完整的微生物細胞都是適合的。
但也有局限性,只有小分子的底物和嚴物可以通過高聚物網架擴散,對那些底物和產物是大分子酶是不適合的。高聚物網格或半透性膜對小分子物質擴散的阻力導致固定化酶的動力學行為改變,活力減低。包埋法又可分為凝膠包埋法和微囊化法。
在固定化酶制備過程中,發酵消泡劑是不可缺少的原料,煙臺恒鑫化工科技有限公司是一家專業發酵消泡劑生產廠家,十年品質保證,是發酵專用消泡劑,點擊了解詳細知識。 本文參考《發酵微生物學》一書。
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