發(fā)布時間:2013-01-22 13:15:33
1、完整細胞的固定化
固定化微生物細胞，是利用酶或酶系的一條捷徑，免去了破碎細胞提取酶的手續(xù)，酶在細胞內環(huán)境中的穩(wěn)定性高，完整細胞固定化后，酶活損失少。利用復合酶系時，固定化細胞有可能將微生物發(fā)酵消泡劑的發(fā)酵改為連續(xù)酶反應。當然要求底物和產物容易透過細胞膜，而細胞內不應存在產物的分解系統(tǒng)和其它副反應。如果存在副反應，可以采取措施（如加入去污物、熱處理或pH處理等）消除。常用方法有下列幾種：
（1）包埋法：類似固定化酶。
（2）熱處理：菌體本身可以說是天然的固定化酶。恰當選擇條件與發(fā)酵消泡劑，可以通過熱處理使其它酶失活而保存所需酶的活性。例如，可用此法將脂肪酸、葡萄糖異構酶固定在菌體內。
（3）吸附法：吸附在吸附劑上。
（4）共價法：例如，利用微球菌的細胞壁上可能存在氨基，以碳二亞胺脫水與CM-纖維素連接。這樣的固定化細胞雖無生存能力，但仍保持組氨酸一氨裂合酶活性，并用于發(fā)酵消泡劑連續(xù)反應。
（5）交聯(lián)法：有少量嘗試。例如，含有天門冬氨酸酶的大腸桿菌曾用多種雙功能試劑及發(fā)酵消泡劑交聯(lián)，發(fā)現(xiàn)只有戊二醛能使菌體交聯(lián)獲得有活力的制劑。但這類方法所得固定化細胞的顆粒仍屬太細，機械性能差。
2、固定化方法和載體的選擇
一種酶可以用不同方法固定化，所得的固定化酶或是性質雷同或是相差甚遠。同一種方法也往往可適用幾種酶的固定化。將酶或維生素固定化后，往往較原來酶的活性降低，原因有四：
（1）進行固定化時，可能與活性中心的氨基殘基的一部分作用受到破壞或結合有關。
（2）三維結構發(fā)生變化。
（3）基質或反應生成物的擴散或膜透性有變。
（4）由于發(fā)酵消泡劑載體之立體障礙，妨礙基質接近而降低活性；另一方面，酶固定化后，有時發(fā)現(xiàn)對熱、有機溶劑、發(fā)酵消泡劑、酸、堿、蛋白質變性劑、酶阻抑劑、蛋白分解酶等的抗性增強，使酶反應最適溫度上升，促使反應速度、穩(wěn)定性和持久性得到改良。
相同的酶，若固定化方法不同，它的穩(wěn)定性可能不同。酶固定化后，隨著酶蛋白的電子結構狀態(tài)發(fā)生變化，發(fā)酵消泡劑載體表面的電荷亦受影響，有時使酶反應的最適pH值亦發(fā)生變化。固定化菌體時，因基質或反應生成物的擴散，較活體易受pH值變動的影響，其最適pH或活性曲線會發(fā)生變化。如果利用得當，即有可能改孌酶的最適pH值。
固定化后，動力學亦常起變化，通常由于基質及生成物的愿體內擴散抵抗影響，其米氏常數(shù)(K)往往變大，但對具有與發(fā)酵消泡劑載體的電荷相反電荷的基質，因互相牽引，有時米氏常數(shù)K值反而變小。
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本文參考《發(fā)酵微生物學》一書。
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