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酶固定化原理

酶固定化是一種技術,它將酶(或含酶的細胞)與固體材料(載體)結合,製成不溶於水的顆粒、纖維或膜狀物,用於催化特定反應。酶固定化的主要原理包括:

吸附法。通過物理吸附或離子交換吸附將酶固定到載體上。物理吸附是通過範德華力、氫鍵等作用力實現,而離子交換吸附則通過離子鍵實現。這種方法簡單,但酶與載體的結合較弱,可能導致酶脫落。

包埋法。將酶包裹在凝膠、微膠囊或半透膜中,通過物理作用將酶限定在載體的格線或孔隙內。這種方法適用於多種酶,且酶活力回收率高,但只適用於小分子底物和產物。

共價結合法。通過酶分子上的氨基、羧基等化學基團與載體表面的活性功能基團形成共價鍵實現固定化。這種方法牢固,但可能導致酶的高級結構發生變化,操作條件苛刻。

交聯法。利用雙功能或多功能的交聯試劑(如戊二醛)在酶分子之間或酶分子與交聯試劑之間形成共價鍵實現固定化。這種方法適用於多種酶,但可能導致酶活性的降低。

這些方法各有優缺點,適用於不同的套用場景。固定化酶相比游離酶,具有更高的穩定性和可重複使用性,便於儲存和運輸,但可能存在活力降低和操作複雜性增加的問題。