發(fā)酵消泡劑應(yīng)用在固定化酶制備

吸附法 含酶水溶液和有活潑表面的吸附劑、發(fā)酵消泡劑接觸，再經(jīng)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(zhì)和載體間的結(jié)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(dāng)?shù)奈絼┖?strong>發(fā)酵消泡劑應(yīng)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(guān)。
①pH: pH的變化能影響載體和蛋白質(zhì)的電荷，從而影響酶在載體上的吸附。一般情況下，在蛋白質(zhì)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(zhì)的吸附。
②鹽：一般認(rèn)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(zhì)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(yù)處理。 共價結(jié)合法 酶蛋白分子上功能團和固相支持物上的反應(yīng)基團之間形成化學(xué)共價鍵連接的方法。共價法優(yōu)點是酶和發(fā)酵消泡劑載體之間的連接鍵很牢固，不會發(fā)生酶的脫落，穩(wěn)定性較好。缺點是發(fā)酵消泡劑載體的活化或固定化操作比較復(fù)雜，反應(yīng)條件也比較劇烈。共價結(jié)合的氨基酸殘基應(yīng)當(dāng)是酶催化活性非必需的。若共價結(jié)合包含了酶活性中心有關(guān)的基團，會導(dǎo)致酶的活力損失。封閉活性中心的反應(yīng)被用到發(fā)酵消泡劑酶偶聯(lián)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(fā)酵消泡劑載體的物理和化學(xué)性質(zhì)會對固定化酶有很大影響。載體應(yīng)是親水的，疏水發(fā)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(xì)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(wěn)定性。發(fā)酵消泡劑載體還必須具備能在溫和條件下與酶結(jié)合的功能團。酶和發(fā)酵消泡劑載體的連接反應(yīng)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(gòu)型能與底物作用，酶的活性中心必須能與周圍介質(zhì)中的底物接觸，不深埋在孔中或被發(fā)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(gòu)型的可變動程度。 交聯(lián)法 用多功能試劑進行酶蛋白分子之間的交聯(lián)?；驹硎敲阜肿雍投喙δ茉噭┲g形成共價鍵，得到三向的交聯(lián)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。除了酶分子之間發(fā)生交聯(lián)外，還存在著一定程度的分子內(nèi)交聯(lián)。按照使用條件、發(fā)酵消泡劑和添加其它材料，還能夠產(chǎn)生不同物理性質(zhì)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(nèi)，發(fā)酵消泡劑反應(yīng)條件溫和，并且不改變酶結(jié)構(gòu)的固定化方法。發(fā)酵消泡劑在固定化時保護劑和穩(wěn)定劑的存在不影響酶的包埋率。發(fā)酵消泡劑對大多數(shù)酶、粗酶制劑甚至完整的微生物細(xì)胞都是適合的。
但也有局限性，只有小分子的底物和嚴(yán)物可以通過高聚物網(wǎng)架擴散，對那些底物和產(chǎn)物是大分子酶是不適合的。高聚物網(wǎng)格或半透性膜對小分子物質(zhì)擴散的阻力導(dǎo)致固定化酶的動力學(xué)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(fā)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(yè)發(fā)酵消泡劑生產(chǎn)廠家，十年品質(zhì)保證，是發(fā)酵專用消泡劑，點擊了解詳細(xì)知識。 本文參考《發(fā)酵微生物學(xué)》一書。 相關(guān)鏈接 2023年安徽黃山團建圓滿結(jié)束

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