[摘要]固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。固定化酶和游离酶相比不但稳定性好,而且与底物和产物容易分离,且易于控制,能反复多次使用,便于运输和贮存,有利于自动化生产。因此,固定化酶在工业、医学和生化分析等方面的应用发展较快。
[关键词]固定化酶;固定化细胞
一、酶固定化方法
酶固定化方法由酶的性质和载体特性所决定,主要包括:吸附法、交联法和包埋法等。
(一)吸附法。吸附法有物理吸附法和离子交换法两种。物理吸附法是将酶蛋白的分子吸附在惰性载体上,但要选择不引起变性且能保持一定酶活力的载体,对蛋白质有高度吸附能力的有机硅胶、活性碳和石英砂等。离子交换法是利用蛋白质的两性性质,使其带有电荷的基团与离子交换剂形成离子键,而被交换结合至交换剂上。
(二)交联法。交联法是指通过双功能试剂,将酶和酶联结成网状结构的方法,交联法使用的交联剂是戊二醛等水溶性化合物。
(三)包埋法。包埋法是指将酶包裹在多孔的载体中。如将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中,或包裹在硝酸纤维素等半透明高分子膜中。前者包埋成格子型,后者包埋成微胶囊型。
二、固定化细胞技术
固定化细胞技术是通过各种方法将细胞与一定的载体结合,使细胞仍保持原有的生物活性。方法主要有吸附法和包埋法。
(一)吸附法。吸附法是制备固定化动物细胞的主要方法。动物细胞大多数具有附着特性,能够很好的附着在容器壁、微载体和中空纤维等载体上。吸附法制备固定化植物细胞,是将植物细胞吸附在泡沫塑料的大空隙或裂缝之中,也可将植物细胞吸附在中空纤维的外壁上。
(二)包埋法。包埋法是将细胞包埋在多孔的载体的内部而制成固定化细胞的方法。凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定法,适用于各种微生物、动物和植物细胞的固定化。凝胶包埋法所使用的载体主要有琼脂、海藻酸钙凝胶、角叉菜胶,明胶等。
三、固定化酶和固定化细胞的联系与区别
联系:应用相同,都有催化某些反应。区别:固定化细胞技术操作容易,成本低容易回收;固定化细胞技术对酶活性影响更小;固定化细胞固定的一系列酶;由于大分子难以通过细胞膜,因此固定化细胞的应用有一定的限制。
四、直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点
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