酶细胞和原生质体的固定化——ppt课件

1、第七章第七章 酶、细胞和原生质体的酶、细胞和原生质体的固定化固定化酶运用过程中的一些缺乏酶运用过程中的一些缺乏酶的稳定性较差酶的稳定性较差催化效率不够高催化效率不够高酶的一次性运用酶的一次性运用产物的分别纯化较困难产物的分别纯化较困难固定化技术固定化技术7.1 什么是固定化酶？什么是固定化酶？水溶性酶水溶性酶水不溶性载体水不溶性载体水不溶性酶水不溶性酶固定化酶固定化酶固定化技术固定化技术 采用各种方法，将酶固定在水不溶性载体采用各种方法，将酶固定在水不溶性载体上，制备成固定化酶的过程称为酶的固定上，制备成固定化酶的过程称为酶的固定化。化。 固定在载体上并在一定的空间范围内进展固定在载体上并在一

2、定的空间范围内进展催化反响的酶称为固定化酶。催化反响的酶称为固定化酶。化学偶联酶酶固定化固定化分批分批可溶可溶交联包埋吸附分批分批延续延续酶的固定化技术和固定化酶酶的固定化技术和固定化酶固定化酶：经提取和分别纯化后的酶 固定化菌体(死细胞)：含酶菌体或菌体碎片 固定化细胞：在一定的空间范围内进展生命活动的细胞 优点：优点： 不溶于水，易于与产物分别；不溶于水，易于与产物分别； 可反复运用；可反复运用； 可延续化消费；可延续化消费； 稳定性好。稳定性好。 缺陷：缺陷：固定化过程中往往会引起酶的失固定化过程中往往会引起酶的失活活 固定化酶的研讨从固定化酶的研讨从50年代开场，年代开场，1953年德

3、国的年德国的 Grubhofer和和Schleith采用聚氨基苯乙烯树脂为载体与羧肽酶、淀粉采用聚氨基苯乙烯树脂为载体与羧肽酶、淀粉酶、胃蛋白酶、核糖核酸酶等结合，制成固定化酶。酶、胃蛋白酶、核糖核酸酶等结合，制成固定化酶。 60年代后期，固定化技术迅速开展起来。年代后期，固定化技术迅速开展起来。1969年，日本的年，日本的千烟一郎初次在工业上消费运用固定化氨基酰化酶从千烟一郎初次在工业上消费运用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸延续消费氨基酸延续消费L-氨基酸，实现了酶运用史上的一大变革。氨基酸，实现了酶运用史上的一大变革。 在在1971年召开的第一次国际酶工程学术会议上，确定固定年召开的第一次

4、国际酶工程学术会议上，确定固定化酶的一致英文称号为化酶的一致英文称号为Immobilized enzyme。7.2 固定化酶的研讨历史 随着固定化技术的开展，出现固定化菌体随着固定化技术的开展，出现固定化菌体 。1973年，日年，日本初次在工业上运用固定化大肠杆菌菌体中的天门冬氨酸本初次在工业上运用固定化大肠杆菌菌体中的天门冬氨酸酶，由反丁烯二酸延续消费酶，由反丁烯二酸延续消费L-天门冬氨酸。天门冬氨酸。 在固定化酶和固定化菌体的根底上，在固定化酶和固定化菌体的根底上，70年代后期出现了固年代后期出现了固定化细胞技术。定化细胞技术。 1976年，法国初次用固定化酵母细胞消年，法国初次用固定化酵

5、母细胞消费啤酒和酒精，费啤酒和酒精，1978年日本用固定化枯草杆菌消费淀粉酶，年日本用固定化枯草杆菌消费淀粉酶，开场了用固定化细胞消费酶的先例。开场了用固定化细胞消费酶的先例。 1982年，日本初次研讨用固定化原生质体消费谷氨酸，获年，日本初次研讨用固定化原生质体消费谷氨酸，获得进展。固定化原生质体由于解除了细胞壁的妨碍，更有得进展。固定化原生质体由于解除了细胞壁的妨碍，更有利于胞内物质的分泌，这为胞内酶消费技术道路的变革提利于胞内物质的分泌，这为胞内酶消费技术道路的变革提供了新的方向。供了新的方向。7.3固定化微生物细胞、原生质体发酵产酶固定化微生物细胞、原生质体发酵产酶 固定化细胞发酵产酶

6、的特点固定化细胞发酵产酶的特点 提高产酶率提高产酶率 可反复运用或延续运用较长时间可反复运用或延续运用较长时间 基因工程菌的质粒稳定，不易丧失基因工程菌的质粒稳定，不易丧失 发酵稳定性好发酵稳定性好 缩短发酵周期，提高设备利用率缩短发酵周期，提高设备利用率 产品易分别纯化产品易分别纯化 适用于胞外酶等胞外产物的消费适用于胞外酶等胞外产物的消费 工艺条件及其控制工艺条件及其控制 固定化酶的预培育固定化酶的预培育 溶解氧的供应溶解氧的供应 琼脂琼脂不利于氧气分散，尽量不用或不利于氧气分散，尽量不用或少用少用 在固定化载体凝胶中添加富集氧气或利在固定化载体凝胶中添加富集氧气或利于氧传送的物质于氧传送

7、的物质 过氧化氢酶与细胞共固定，另外过氧化过氧化氢酶与细胞共固定，另外过氧化氢以供氧氢以供氧 降低培育基浓度和黏度，有利于氧气的降低培育基浓度和黏度，有利于氧气的传送传送 温度的控制温度的控制 培育基组分的控制培育基组分的控制 固定化原生质体特点固定化原生质体特点 变胞内产物为胞外产物变胞内产物为胞外产物 提高产酶率提高产酶率 稳定性较好稳定性较好 易于分别纯化易于分别纯化 工艺条件及其控制工艺条件及其控制 浸透压的控制浸透压的控制 防止细胞壁再生防止细胞壁再生 保证原生质体浓度保证原生质体浓度固定化酶操作的本卷须知固定化酶操作的本卷须知 必需留意维持酶的构象，特别是活性中心的构象必需留意维持

8、酶的构象，特别是活性中心的构象 酶与载体必需有一定的结合程度酶与载体必需有一定的结合程度 固定化应有利于自动化、机械化操作固定化应有利于自动化、机械化操作 固定化酶应有最小的空间位阻固定化酶应有最小的空间位阻 固定化酶应有最大的稳定性固定化酶应有最大的稳定性 固定化酶的本钱适中固定化酶的本钱适中7.4 酶固定化技术 活性中心：维护酶的催化作用，并使酶的活性中心的活性中心：维护酶的催化作用，并使酶的活性中心的氨基酸基团固有的高级构造不遭到损害，在制备固定氨基酸基团固有的高级构造不遭到损害，在制备固定化酶时，需求在非常严密的条件下进展。化酶时，需求在非常严密的条件下进展。 功能基团：如游离的氨基、

9、羧基、半胱氨酸的巯基、功能基团：如游离的氨基、羧基、半胱氨酸的巯基、组氨酸的咪唑基、酪氨酸的酚基、丝氨酸和苏氨酸的组氨酸的咪唑基、酪氨酸的酚基、丝氨酸和苏氨酸的羟基等，当这些功能基团位于酶的活性中心时，要求羟基等，当这些功能基团位于酶的活性中心时，要求不参与酶的固定化结合不参与酶的固定化结合 酶的高级构造：要防止用高温、强酸、强碱等处置，酶的高级构造：要防止用高温、强酸、强碱等处置，而且有机溶剂、高浓度的盐也会使酶变性、失活，因而且有机溶剂、高浓度的盐也会使酶变性、失活，因此，操作应尽量在非常温暖的条件下进展。此，操作应尽量在非常温暖的条件下进展。 利用各种固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在利用各

10、种固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其外表上，而使酶固定化的方法。其外表上，而使酶固定化的方法。 1、吸附法、吸附法常用的固体吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多常用的固体吸附剂有活性炭、氧化铝、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶、羟基磷灰石等。孔陶瓷、多孔玻璃、硅胶、羟基磷灰石等。优点：操作简便，条件温暖，不会引起酶变性失活，优点：操作简便，条件温暖，不会引起酶变性失活，载体廉价易得，而且可反复运用。载体廉价易得，而且可反复运用。缺陷：由于靠物理吸附作用，结合力较弱，酶与载缺陷：由于靠物理吸附作用，结合力较弱，酶与载体结合不结实而容易零落，所以运用遭到一定的体结合不结实而容易零落，所以运用遭到一定的

11、限制。限制。 将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中，使酶固将酶或含酶菌体包埋在各种多孔载体中，使酶固定化的方法。定化的方法。 2、包埋法、包埋法 包埋法运用的多孔载体主要有：琼脂、琼脂糖、海藻酸钠、包埋法运用的多孔载体主要有：琼脂、琼脂糖、海藻酸钠、角叉菜胶、明胶、聚丙烯酰胺、光交联树脂、聚酰胺、火角叉菜胶、明胶、聚丙烯酰胺、光交联树脂、聚酰胺、火棉胶等。棉胶等。根据载体资料和方法的不同，可分为：根据载体资料和方法的不同，可分为：凝胶包埋法：将酶或含酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔凝胶包埋法：将酶或含酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔中，制成一定外形的固定化酶或固定化含酶菌体。中，制成一定外形的固定化

12、酶或固定化含酶菌体。半透膜包埋法微囊包埋法：将酶包埋在由各种高分子半透膜包埋法微囊包埋法：将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小球内，制成固定化酶。常用于制备固定化聚合物制成的小球内，制成固定化酶。常用于制备固定化酶的半透膜有聚酰胺膜、火棉胶膜等酶的半透膜有聚酰胺膜、火棉胶膜等 首先被采用包埋法的是： 固定化胰蛋白酶 木瓜蛋白酶 淀粉酶Enzyme+N,N-甲叉双丙烯酰胺，丙烯酰胺，引发剂海藻酸钙包埋法安装海藻酸钙包埋法安装将水溶性的海藻酸钠配成水溶液，将水溶性的海藻酸钠配成水溶液，并把酶或细胞分散在其中，然后将并把酶或细胞分散在其中，然后将其滴入凝固浴中常用其滴入凝固浴中常用CaCl2 CaC

13、l2 溶溶液，使海藻酸钠中的液，使海藻酸钠中的Na+Na+，部分，部分被被Ca2+Ca2+所取代而构成由多价离子交所取代而构成由多价离子交联的离子网络凝胶。联的离子网络凝胶。颗粒大小可实时监控颗粒大小可实时监控脂质体包裹脂质体包裹3、结合法、结合法 选择适宜的载体，使之经过选择适宜的载体，使之经过共价键或离子键与酶结合在一同共价键或离子键与酶结合在一同的固定化方法。的固定化方法。根据酶与载体结合的化学键不同，可分为：根据酶与载体结合的化学键不同，可分为：离子键结合法：经过离子键使酶与载体结合的固定化方法称为离子离子键结合法：经过离子键使酶与载体结合的固定化方法称为离子键结合法。离子键结合法所运

14、用的载体是某些不溶于水的离子交换键结合法。离子键结合法所运用的载体是某些不溶于水的离子交换剂。常用的有剂。常用的有DEAE-DEAE-纤维素、纤维素、TEAE-TEAE-纤维素、纤维素、DEAE-DEAE-葡聚糖凝胶等。葡聚糖凝胶等。 共价键结合法：经过共价键将酶与载体结合的固定化方法称为共价共价键结合法：经过共价键将酶与载体结合的固定化方法称为共价键结合法。共价键结合法所采用的载体主要有：纤维素、琼脂糖凝键结合法。共价键结合法所采用的载体主要有：纤维素、琼脂糖凝胶、葡聚糖凝胶、甲壳质、氨基酸共聚物、甲基丙稀醇共聚物等。胶、葡聚糖凝胶、甲壳质、氨基酸共聚物、甲基丙稀醇共聚物等。优点：条件温暖，

15、操作简便，催化效率损失较少优点：条件温暖，操作简便，催化效率损失较少缺陷：结合力弱，结合不结实，缺陷：结合力弱，结合不结实，pH或离子条件改动酶易零落或离子条件改动酶易零落重氮法重氮法叠氮法叠氮法酯化法酯化法第一个离子结合法固定化酶：第一个离子结合法固定化酶：DEAE-CelluloseDEAE-Cellulose固定化过氧化氢酶固定化过氧化氢酶第一个工业化的固定化酶：第一个工业化的固定化酶：DEAE-Sephadex A-50DEAE-Sephadex A-50固定化氨基酰化酶固定化氨基酰化酶 优点优点 结合结实，不零落结合结实，不零落 可延续运用较长时间可延续运用较长时间 缺陷缺陷 载体活

16、化操作复杂载体活化操作复杂 共价键结合会影响酶空间构象而影响活性共价键结合会影响酶空间构象而影响活性借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，制成网状构借助双功能试剂使酶分子之间发生交联作用，制成网状构造的固定化酶的方法。造的固定化酶的方法。常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺、顺丁烯二酸酐、双常用的双功能试剂有戊二醛、己二胺、顺丁烯二酸酐、双偶氮苯等。其中运用最广泛的是戊二醛。偶氮苯等。其中运用最广泛的是戊二醛。4、交联法、交联法戊二醛有两个醛基，这两个醛基都可与酶或蛋白质的戊二醛有两个醛基，这两个醛基都可与酶或蛋白质的游离氨基反响，构成席夫游离氨基反响，构成席夫SchiffSchiff碱，而使酶

17、或菌碱，而使酶或菌体蛋白交联，制成固定化酶或固定化菌体。体蛋白交联，制成固定化酶或固定化菌体。优点优点: :交联法制备的固定化酶或固定化菌体结合结实，交联法制备的固定化酶或固定化菌体结合结实，可以长时间运用。可以长时间运用。缺陷缺陷: :交联反响条件较猛烈，酶分子的多个基团被交联，交联反响条件较猛烈，酶分子的多个基团被交联，致使酶活力损失较大，而且制备成的固定化酶或固定致使酶活力损失较大，而且制备成的固定化酶或固定化菌体的颗粒较小，给运用带来不便。化菌体的颗粒较小，给运用带来不便。可将交联法与吸附法或包埋法可将交联法与吸附法或包埋法结合运用，以取长补短。结合运用，以取长补短。酶分子之间共价交联

18、和与水不溶性载体共价偶联 酶分子；a酶分子之间用双功能基团的化学交联试剂相互交联成水不溶性的固定化酶；b酶分子被偶联到水不溶性载体上构成水不溶性的固定化酶7.57.5固定化酶的特性固定化酶的特性 固定化酶的方式多样，依不同用途有颗粒、线条、固定化酶的方式多样，依不同用途有颗粒、线条、薄膜和酶管等外形。其中颗粒占绝大多数，它和薄膜和酶管等外形。其中颗粒占绝大多数，它和线条主要用于工业发酵消费，如装成酶柱用于延线条主要用于工业发酵消费，如装成酶柱用于延续消费，或在反响器中进展批式搅拌反响；薄膜续消费，或在反响器中进展批式搅拌反响；薄膜主要用于酶电极，运用于分析化学；酶管机械强主要用于酶电极，运用于

19、分析化学；酶管机械强度较大，亦宜用于工业消费。度较大，亦宜用于工业消费。一、固定化酶的外形一、固定化酶的外形 二、固定化酶的性质二、固定化酶的性质 酶在水溶液中以自在的游离形状存在，但是固定酶在水溶液中以自在的游离形状存在，但是固定后酶分子便从游离的形状变为结实地结合于载体后酶分子便从游离的形状变为结实地结合于载体的形状，其结果往往引起酶的性质的改动。为此，的形状，其结果往往引起酶的性质的改动。为此，在固定化酶的运用过程中，必需了解固定化酶的在固定化酶的运用过程中，必需了解固定化酶的性质与游离酶之间的差别，并对操作条件加以适性质与游离酶之间的差别，并对操作条件加以适当调整。当调整。 由于固定化

20、的方法不同，固定化酶的活力和性质由于固定化的方法不同，固定化酶的活力和性质也有所不同。也有所不同。三、酶活力三、酶活力 固定化酶的活力在多数情况下比天然酶的活力固定化酶的活力在多数情况下比天然酶的活力低，其缘由能够是：低，其缘由能够是： 酶活性中心的重要氨基酸残基与水不溶性载酶活性中心的重要氨基酸残基与水不溶性载体相结合；体相结合； 当酶与载体结合时，它的高级构造发生了变当酶与载体结合时，它的高级构造发生了变化，其构象的改动导致了酶与底物结合才干或化，其构象的改动导致了酶与底物结合才干或催化底物转化才干的改动；催化底物转化才干的改动； 酶被固定化后，虽不失活，但酶与底物间的酶被固定化后，虽不失

21、活，但酶与底物间的相互作用遭到空间位阻的影响。相互作用遭到空间位阻的影响。也有在个别情况下，酶经固定化后其活力升高，也有在个别情况下，酶经固定化后其活力升高，能够是由于固定化后酶的抗抑才干提高能够是由于固定化后酶的抗抑才干提高使得它反而比游离酶活力高。使得它反而比游离酶活力高。四、固定化酶的稳定性四、固定化酶的稳定性 游离酶的一个突出缺陷是稳定性差，而固定化酶的稳定性游离酶的一个突出缺陷是稳定性差，而固定化酶的稳定性普通都比游离酶提高得多，这对酶的运用是非常有利的。普通都比游离酶提高得多，这对酶的运用是非常有利的。其稳定性加强主要表如今如下几个方面：其稳定性加强主要表如今如下几个方面： 1操作

22、稳定性操作稳定性 酶的固定化方法不同，所得的固定化酶酶的固定化方法不同，所得的固定化酶的操作稳定性亦有差别。固定化酶在操作中可以长时间保的操作稳定性亦有差别。固定化酶在操作中可以长时间保管活力，普通情况下，半衰期在一个月以上，即有工业运管活力，普通情况下，半衰期在一个月以上，即有工业运用价值。用价值。 2贮藏稳定性贮藏稳定性 固定化可延伸酶的贮藏有效期。固定化可延伸酶的贮藏有效期。但长期贮藏，活力也难免下降，最好能立刻便用。但长期贮藏，活力也难免下降，最好能立刻便用。假设贮藏条件比较好，亦可较长时间坚持活力。假设贮藏条件比较好，亦可较长时间坚持活力。例如，固定化胰蛋白酶，在例如，固定化胰蛋白酶

23、，在0.0025mol/L磷酸缓冲磷酸缓冲液中，于液中，于20保管数月，活力尚不损失。保管数月，活力尚不损失。 3热稳定性热稳定性 热稳定性对工业运用非常重要。热稳定性对工业运用非常重要。大多数酶在固定化之后，其热稳定性都有所提高，大多数酶在固定化之后，其热稳定性都有所提高，但也有一些酶的耐热性反而下降。普通采用吸附但也有一些酶的耐热性反而下降。普通采用吸附法来进展酶的固定化时，有时会导致酶热稳定性法来进展酶的固定化时，有时会导致酶热稳定性的降低。的降低。 4对蛋白酶的稳定性对蛋白酶的稳定性 酶经固定化后，其对蛋酶经固定化后，其对蛋白酶的抵抗力提高。这能够是由于蛋白酶是大分白酶的抵抗力提高。这

24、能够是由于蛋白酶是大分子，由于遭到空间位阻的影响，不能有效接触固子，由于遭到空间位阻的影响，不能有效接触固定化酶。例如，千畑一郎发现，用尼龙或聚脲膜定化酶。例如，千畑一郎发现，用尼龙或聚脲膜包埋，或用聚丙烯酰胺凝胶包埋的固定化天门冬包埋，或用聚丙烯酰胺凝胶包埋的固定化天门冬酰胺酶，对蛋白酶极为稳定，而在同一条件下，酰胺酶，对蛋白酶极为稳定，而在同一条件下，游离酶几乎全部失活。另外固定化后酶对有机试游离酶几乎全部失活。另外固定化后酶对有机试剂和酶抑制剂的耐受性也得到了提高。剂和酶抑制剂的耐受性也得到了提高。 5酸碱稳定性酸碱稳定性 多数固定化酶的酸碱稳定性高于游离酶，稳多数固定化酶的酸碱稳定性高

25、于游离酶，稳定定pH范围变宽。极少数酶固定化后稳定性下降，范围变宽。极少数酶固定化后稳定性下降，能够是由于固定化过程使酶活性构象的敏感区遭能够是由于固定化过程使酶活性构象的敏感区遭到牵连而导致的。到牵连而导致的。五、固定化酶的反响特性五、固定化酶的反响特性 固定化酶的反响特性，例如，底物特异性、酶固定化酶的反响特性，例如，底物特异性、酶反响的最适反响的最适pH、酶反响的最适温度、动力学、酶反响的最适温度、动力学常数、最大反响速度等均与游离酶有所不同。常数、最大反响速度等均与游离酶有所不同。 1底物特异性底物特异性 固定化酶的底物特异性与底物分子量的大小有固定化酶的底物特异性与底物分子量的大小有

26、一定关系。普通来说，当酶的底物为小分子化合一定关系。普通来说，当酶的底物为小分子化合物时，固定化酶的底物特异性大多数情况下不发物时，固定化酶的底物特异性大多数情况下不发生变化。例如，氨基酰化酶、葡萄糖氧化酶、葡生变化。例如，氨基酰化酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖异构酶等，固定化前后的底物特异性没有变萄糖异构酶等，固定化前后的底物特异性没有变化；化； 2反响的最适反响的最适pH 酶被固定后，其最适酶被固定后，其最适pH和和pH曲线常会发生偏移，曲线常会发生偏移，缘由能够有以下三个方面：一是酶本身电荷在固定缘由能够有以下三个方面：一是酶本身电荷在固定化前后发生变化；二是由于载体电荷性质的影响致化前后发生

27、变化；二是由于载体电荷性质的影响致使固定化酶分子内外分散层的氢离子浓度产生差别；使固定化酶分子内外分散层的氢离子浓度产生差别；三是由于酶催化反响产物导致固定化酶分子内部构三是由于酶催化反响产物导致固定化酶分子内部构成带电荷微环境。成带电荷微环境。 3反响的最适温度反响的最适温度 固定化酶的最适反响温度多数较游离酶高，固定化酶的最适反响温度多数较游离酶高，如色氨酸酶经共价结合后最适温度比固定前提高如色氨酸酶经共价结合后最适温度比固定前提高515，但也有不变甚至降低的。固定化酶的，但也有不变甚至降低的。固定化酶的作用最适温度会受固定化方法以及固定化载体的作用最适温度会受固定化方法以及固定化载体的影

28、响。影响。 4米氏常数米氏常数 米氏常数米氏常数Km反映了酶与底物的亲和力。反映了酶与底物的亲和力。酶经固定化后，酶蛋白分子的高级构造的变化以及载酶经固定化后，酶蛋白分子的高级构造的变化以及载体电荷的影响可导致底物和酶的亲合力的变化。运用体电荷的影响可导致底物和酶的亲合力的变化。运用载体结合法制成的固定化酶载体结合法制成的固定化酶Km有时变动的缘由，主要有时变动的缘由，主要是由于载体与底物间的静电相互作用的缘故。是由于载体与底物间的静电相互作用的缘故。 5最大反响速度最大反响速度 固定化酶的最大反响速度与游离酶大多数是一样固定化酶的最大反响速度与游离酶大多数是一样的。有些酶的最大反响速度会因固

29、定化方法的不同而的。有些酶的最大反响速度会因固定化方法的不同而有所差别。有所差别。乙酰乙酰 -DL Ala L Ala +乙酸乙酸乙酰乙酰 -D AlaAminoacylase 氨氨 基基 酰酰 化化 酶酶7.6 7.6 固定化酶的运用固定化酶的运用世界上第一种工业化消费的固定化酶。世界上第一种工业化消费的固定化酶。19691969年，日本田边制药公年，日本田边制药公司将从米曲霉中提取分别得到的氨基酰化酶，用司将从米曲霉中提取分别得到的氨基酰化酶，用DEAE-DEAE-葡聚糖凝葡聚糖凝胶为载体经过离子键结合法制成固定化酶，将胶为载体经过离子键结合法制成固定化酶，将L-L-乙酰氨基酸水解乙酰氨基

30、酸水解生成生成L-L-氨基酸，用来拆分氨基酸，用来拆分DL-DL-乙酰氨基酸，延续消费乙酰氨基酸，延续消费L-L-氨基酸。氨基酸。剩余的剩余的D-D-乙酰氨基酸经过消旋化，生成乙酰氨基酸经过消旋化，生成DL-DL-乙酰氨基酸，再进展乙酰氨基酸，再进展拆分。消费本钱仅为用游离酶消费本钱的拆分。消费本钱仅为用游离酶消费本钱的6060左右。左右。 泵泵储罐反响产物离心机离心机消消旋旋反反响响器器固定化酶柱子晶体 L-AlaL-Ala A-D-AlaA-L-Ala A-D-Ala高果糖浆的消费高果糖浆的消费淀粉液化液淀粉酶糖化酶糖化液喷雾干燥氢化还原结晶异构酶粉状葡萄糖山梨醇结晶葡萄糖果葡糖浆果糖42

31、%葡萄糖55%低聚糖分离混合高果糖浆果糖浆果糖80-90%果糖55%葡萄糖39%低聚糖世界上消费规模最大的一种固定化世界上消费规模最大的一种固定化酶。将培育好的含葡萄糖异构酶的酶。将培育好的含葡萄糖异构酶的放线菌细胞用放线菌细胞用6065热处置热处置15min，该酶就固定在菌体上，制，该酶就固定在菌体上，制成固定化酶，催化葡萄糖异构化生成固定化酶，催化葡萄糖异构化生成果糖，用于延续消费果葡糖浆。成果糖，用于延续消费果葡糖浆。 青霉素酰化酶转化流程图青霉素酰化酶转化流程图酶传感器 酶传感器是由固定化酶与传感元件两酶传感器是由固定化酶与传感元件两部分组成的，其中酶是与适当的载体部分组成的，其中酶是

32、与适当的载体结合构成的不溶于水的固定化酶膜。结合构成的不溶于水的固定化酶膜。 最常用的酶传感器是酶电极，即将固最常用的酶传感器是酶电极，即将固定化酶膜与转换电极做在一同，当酶定化酶膜与转换电极做在一同，当酶膜与被测物发生催化反响而生成电极膜与被测物发生催化反响而生成电极活性物质后，电极测定活性物质并将活性物质后，电极测定活性物质并将其转换为电信号输出。其转换为电信号输出。酶电极 酶电极是由固定化酶与各种电极亲密结合的传感安装。酶电极是由固定化酶与各种电极亲密结合的传感安装。19621962年年ClarkClark和和LyonsLyons提出模型，提出模型，19671967年年UpdikeUpd

33、ike和和HicksHicks首首先制造出酶电极并把它用于葡萄糖的定量分析。先制造出酶电极并把它用于葡萄糖的定量分析。 酶电极普通可根据电极检测物理量的不同分为电流型和电酶电极普通可根据电极检测物理量的不同分为电流型和电压型，前者普通有氧电极、压型，前者普通有氧电极、H2O2H2O2电极等，后者有电极等，后者有NH3NH3、CO2CO2、H2H2电极等。电极等。 较典型的一种酶电极为葡萄糖酶电极。较典型的一种酶电极为葡萄糖酶电极。葡萄糖醌H2O葡萄糖酸氢醌葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶氢醌 醌2H2ePt铂电极葡萄糖酶电极构造表示图 葡萄糖酶电极的敏感膜是葡萄糖氧化酶葡萄糖酶电极的敏感膜是葡萄糖氧化酶GODGOD，它被固定在聚乙烯酰胺凝胶，它被固定在聚乙烯酰胺凝胶上。在酶膜的作用下葡萄糖发生氧化反上。在酶膜的作用下葡萄糖发生氧化反响，耗费掉氧而生成葡萄糖酸和过氧化响，耗费掉氧而生成葡萄糖酸和过氧化氢。经过用电极丈量被耗费的氧或生