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发酵消泡剂应用在固定化酶制备

发布时间:2013-1-21 16:50
吸附法 含酶水溶液和有活泼表面的吸附剂、发酵消泡剂接触,再经洗涤除去不吸附的酶便能制得固定化酶。这类固定化酶中,蛋白质和载体间的结合力大多是比较弱的。在某些情况下,酶的非专一性吸附会引起部分或全部失活。恰当的吸附剂和发酵消泡剂应该对酶有高度的亲和力,而不会引起酶的变性。 蛋白贡在载体上的吸附和解吸与下列因素有关。
①pH: pH的变化能影响载体和蛋白质的电荷,从而影响酶在载体上的吸附。一般情况下,在蛋白质的等电点可以达到最大吸附。也有例外的情况,即pH有3~4单位的差别,也很少影响蛋白质的吸附。
②盐:一般认为盐阻止吸附,盐也被用来洗脱从低盐溶液中吸附的酶。一些特例中,盐可以促进蛋白质吸附在原来不吸附惰性支持物上,即称“盐析”吸附。
③酶浓度:一般在一定量载体上的吸附,总是随酶浓度的增加而增加,直到饱和。
④温度:通常随温度升高而增加酶的吸附,但温度升高会造成酶失活的加速。
⑤吸附速度:酶在固体支持物上吸附所需的时间比小分子吸附要长得多,吸附速度比较缓慢是由于大分子酶的扩散速度较低所致。
⑥载体:影响酶活力的重要因素是载体表面积、多孔度及载体的预处理。
共价结合法 酶蛋白分子上功能团和固相支持物上的反应基团之间形成化学共价键连接的方法。共价法优点是酶和发酵消泡剂载体之间的连接键很牢固,不会发生酶的脱落,稳定性较好。缺点是发酵消泡剂载体的活化或固定化操作比较复杂,反应条件也比较剧烈。共价结合的氨基酸残基应当是酶催化活性非必需的。若共价结合包含了酶活性中心有关的基团,会导致酶的活力损失。封闭活性中心的反应被用到发酵消泡剂酶偶联过程中,往往造成固定化的酶完全失活。 因此,通过什么基团参加共价连接是很重要的。其次,发酵消泡剂载体的物理和化学性质会对固定化酶有很大影响。载体应是亲水的,疏水发酵消泡剂载体对固定化酶往往起与有机溶剂相同的变性影响。最好用最大的表面积,即可选用较细的颗粒或者选用多孔载体。载体也要求有一定的机械强度和稳定性。发酵消泡剂载体还必须具备能在温和条件下与酶结合的功能团。酶和发酵消泡剂载体的连接反应时在十分温和的PH、中等的离子强度和较低温度的缓冲溶液中进行。 酶在固定化后,必须使其构型能与底物作用,酶的活性中心必须能与周围介质中的底物接触,不深埋在孔中或被发酵消泡剂载体表面的其它组分所遮住。连接键的多少也影响酶蛋白构型的可变动程度。 交联法 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。除了酶分子之间发生交联外,还存在着一定程度的分子内交联。按照使用条件、发酵消泡剂和添加其它材料,还能够产生不同物理性质的固定化酶。 包埋法 它是一种用物理方法将酶包埋在高聚物内,发酵消泡剂反应条件温和,并且不改变酶结构的固定化方法。发酵消泡剂在固定化时保护剂和稳定剂的存在不影响酶的包埋率。发酵消泡剂对大多数酶、粗酶制剂甚至完整的微生物细胞都是适合的。
但也有局限性,只有小分子的底物和严物可以通过高聚物网架扩散,对那些底物和产物是大分子酶是不适合的。高聚物网格或半透性膜对小分子物质扩散的阻力导致固定化酶的动力学行为改变,活力减低。包埋法又可分为凝胶包埋法和微囊化法。
在固定化酶制备过程中,发酵消泡剂是不可缺少的原料,烟台恒鑫化工科技有限公司是一家专业发酵消泡剂生产厂家,十年品质保证,是发酵专用消泡剂,点击了解详细知识。 本文参考《发酵微生物学》一书。
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