酶固定化载体及固定化方法最新研究进展

游离酶在工业生产等实际应用中存在着性质较不稳定、耐酸碱性弱、耐热性不强等诸多的局限性,对游离酶进行固定化是克服上述的不足的有效手段。本文将对常见的固定化载体(有机载体材料、无机载体材料和复合载体材料)和固定化方法(吸附法、包埋法、离子结合法、交联法和热处理法)以及一些新型固定化方法和新载体研究进展进行系统的深入介绍,并归纳和总结它们各自的特点。最后介绍了当前酶固定化载体材料和固定化方法的研究重点,以及阐述了固定化酶技术未来的趋势—运用复合载体材料和多种方法联用的固定化技术。     

青霉素酰化酶固定化载体材料研究进展

就青霉素酰化酶固定化载体材料的研究和应用进行了论述。重点介绍了功能基化高分子聚合物、含环氧基高分子聚合物、离子型层状水滑石和介孔分子筛等新型载体的结构特性和对青霉素酰化酶的固定化作用,并对近年来固定化生物酶载体材料的发展动向和趋势加以评述和展望。     

无机固定化酶载体材料的研究进展

无机固定化酶载体材料具有较高的化学稳定性、机械强度和较低的使用成本,特别适合大规模工业应用。固定化酶作为一种高选择性的生物催化剂,在生物体外同样可以高效率的催化化学反应的进行。本文系统的分析和综述了各种无机载体材料的优缺点、制备方法及其在固定化酶方面的研究进展,并对这些固定化载体材料的应用前景进行了预测。     

漆酶的固定化技术及固定化漆酶载体材料研究进展

漆酶作为一种含铜的多酚氧化酶,可催化降解多种有机污染物且发生反应后唯一的产物是水。漆酶具有催化效率高、贮存要求低等优点,在酶催化领域得到了广泛的关注。漆酶固定化技术是通过物理或化学的方法将游离漆酶和相应载体材料结合起来。与游离漆酶相比,固定化漆酶表现出更高的重复使用性以及在温度、pH、储存、操作方面表现出更高的稳定性。结合目前固定化漆酶技术的研究现状和应用情况,文中介绍了漆酶的结构特征和催化特性,并综述了漆酶固定化技术和固定化漆酶载体材料的研究进展,指出了漆酶的固定化技术和载体材料目前存在的问题和未来的发展前景,旨在为进一步对固定化漆酶的研究和开发应用提供参考依据。     

纳米结构酶催化剂研究进展

将酶负载于载体上可以提高工业应用中酶的稳定性并便于重复使用。纳米材料的发展为固定化酶提供了新的契机,利用纳米材料固定化酶有望进一步提高酶在工业环境中的催化性能、拓展固定化酶的应用范围。本文主要关注近年来在纳米结构酶催化剂方面的研究进展,重点介绍本研究组以无机晶体、金属有机骨架材料、石墨烯和功能高分子等为载体进行酶固定化以及酶催化过程多尺度分子模拟方法的研究进展,讨论了纳米结构酶催化剂的发展前景。     

载体固定化酶的应用及前景展望

载体固定化酶可以提高酶的稳定性,并可大大提高回收利用率。固定化酶的载体从传统类型向新型发展,传统类型主要是天然高分子产物,新型载体主要包括人工合成高分子材料、无机新型材料、智能型载体等。载体可通过化学或物理方法固定到酶上,化学方法主要是共价键结合法和交联法;物理方法包括吸附法、包埋法、热处理法。载体固定化酶在生物医学、食品行业、环境工程中具有广泛的应用前景,其发展将和互联网、大数据联系起来。     

无机材料在酶固定化中的应用

综述了近年来无机材料在国内外酶固定化研究中的应用,着重介绍了载体材料的表面处理方法及相应的酶固定化方法,并对无机材料在酶固定化中的应用作了展望。     

用于固定化酶和细胞的陶瓷载体

本文简述了酶和细胞的固定化方法及作为载体材料之一的陶瓷的一些特性。结合固定化酶和细胞的性质和应用情况,认为采用陶瓷载体具有一系列的优点。文中列举了采用陶瓷做载体的实例。认为陶瓷作为固定化酶和细胞的载体可促进固定化酶和细胞技术及生物反应器的发展。此外还指出这一领域尚有很多问题还需要深入地进行研究。     

纤维素酶固定化载体的研究进展

重点介绍了可溶性载体、不溶性载体以及可溶-不可溶性载体固定化纤维素酶的研究进展,3种载体都能不同程度地提高纤维素酶的稳定性与重复使用性。可溶性载体能提高纤维素酶的操作稳定性,有利于水解不溶性的纤维素,但回收不方便。不溶性载体固定化纤维素酶,回收方便,操作稳定性提高,但即使是提高了比表面积和减少了酶与底物的传质阻力的不溶性磁性纳米材料与膜材料固定化纤维素酶,也大多停留在水解可溶的羧甲基纤维素(CMC)阶段,不能高效率地水解不溶的纤维素底物。可溶-不可溶性载体固定纤维素酶,既能方便回收,又能水解不溶性的纤维素底物,但存在难固定,沉淀-溶解过程酶活损失大的缺点,期待开发新的固定方法与新的可溶-不可溶性载体。     

几丁质固定化纤维素酶降解壳聚糖的研究

采用天然高分子聚合物几丁质作载体,以戊二醛为交联剂,对纤维素酶进行固定化,研究了戊二醛浓度、pH值、加酶量对纤维素酶固定化的影响,并采用固定化酶反应器对壳聚糖进行降解,再通过超滤膜装置进行分离,经液相凝胶色谱分析,降解产物平均分子量为2900,取得了很好的降解效果。同时对该反应器连续运行,测定该固定化酶的半衰期为60天,且降解性能保持稳定。