固定化木瓜蛋白酶的研究

1、1會計學固定化木瓜蛋白酶的研究固定化木瓜蛋白酶的研究第1頁/共30頁會完全失活；受氧化劑抑制，還原性物質(zhì)激活。所謂固定化酶，即是用固體材料將酶束縛或限制在一定的空間內(nèi)，但其仍能進行特有的催化反應，并可回收及重復使用的一類技術(shù)。固定化酶有很多優(yōu)勢，其提高了酶的穩(wěn)定性，可使酶反復連續(xù)使用，且效率高，成本低。第2頁/共30頁食品酶學 研究生課件原因原因2 2固定化酶固定化酶原因原因1 1酶一般以溶于酶一般以溶于水的狀態(tài)作用水的狀態(tài)作用于底物，因此，于底物，因此，當反應結(jié)束時，當反應結(jié)束時，一般難以回收，一般難以回收，也難以從產(chǎn)物也難以從產(chǎn)物中除盡，又由中除盡，又由于酶僅能使用于酶僅能使用一次，因此，

2、一次，因此，使得產(chǎn)物純度使得產(chǎn)物純度不夠，且造成不夠，且造成很大的浪費。很大的浪費。固定化木瓜蛋白酶固定化木瓜蛋白酶的介紹的介紹酶對熱、酸酶對熱、酸、堿等有機、堿等有機溶劑均不穩(wěn)溶劑均不穩(wěn)定，即使在定，即使在酶反應的最酶反應的最適環(huán)境中，適環(huán)境中，也易失活。也易失活。通過物理或通過物理或化學法將酶化學法將酶束縛在一定束縛在一定的空間，使的空間，使酶只能在此酶只能在此區(qū)間進行催區(qū)間進行催化反應，反化反應，反應結(jié)束后，應結(jié)束后，能迅速與底能迅速與底物和產(chǎn)物分物和產(chǎn)物分開，實現(xiàn)重開，實現(xiàn)重復使用。復使用。第3頁/共30頁食品酶學 研究生課件優(yōu)優(yōu)點點固定化酶的固定化酶的特點特點易與反應液分開易與反應液

3、分開可反復使用，降低可反復使用，降低成本成本酶的穩(wěn)定性提高酶的穩(wěn)定性提高較易控制終止酶反應的進程較易控制終止酶反應的進程產(chǎn)物純化簡便產(chǎn)物純化簡便第4頁/共30頁食品酶學 研究生課件缺缺點點固定化酶的固定化酶的特點特點酶活力有損失酶活力有損失胞內(nèi)酶必須經(jīng)過酶胞內(nèi)酶必須經(jīng)過酶的分離手續(xù)的分離手續(xù)增加了生產(chǎn)的增加了生產(chǎn)的成本，工廠初成本，工廠初始投資大始投資大與完整菌體相比不適于多酶反應與完整菌體相比不適于多酶反應只能用于可溶性底物只能用于可溶性底物第5頁/共30頁食品酶學 研究生課件酶固定化的方法酶固定化的方法 格子型格子型包埋法包埋法 微膠囊型微膠囊型交聯(lián)法交聯(lián)法 共價結(jié)合法共價結(jié)合法載體結(jié)合法

4、載體結(jié)合法 離子結(jié)合法離子結(jié)合法 物理吸附法物理吸附法分離的酶分離的酶 載載體體一定方式一定方式固定固定第6頁/共30頁交聯(lián)法交聯(lián)法原理：依靠雙功能基團試劑，使酶蛋白分子間發(fā)生原理：依靠雙功能基團試劑，使酶蛋白分子間發(fā)生交聯(lián)，凝集成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而成為不溶性酶。交聯(lián)，凝集成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而成為不溶性酶。特點：反應條件劇烈、酶活力低、顆粒較細，一特點：反應條件劇烈、酶活力低、顆粒較細，一般不能單獨使用，般不能單獨使用，常常和包埋法、吸附法等聯(lián)合常常和包埋法、吸附法等聯(lián)合使用使用。常用雙功能基團為：戊二醛常用雙功能基團為：戊二醛 -CHO-(CH2)3-CHO-(CH2)3-CHOCHO第7頁/共30

5、頁包埋法包埋法原理：包埋法是將酶包埋于半透性的載體中，從而將原理：包埋法是將酶包埋于半透性的載體中，從而將酶固定化，可選的半透性材料有凝膠高聚物和高分子酶固定化，可選的半透性材料有凝膠高聚物和高分子半透膜，采用凝膠高聚物載體可將酶固定化成塊形、半透膜，采用凝膠高聚物載體可將酶固定化成塊形、管形、膜等各種形狀；而高分子半透膜一般用作微膠管形、膜等各種形狀；而高分子半透膜一般用作微膠囊的包埋載體。囊的包埋載體。微囊直徑一般為微囊直徑一般為 m-m-幾百幾百 m m的小珠的小珠特點：小分子底物能通過膜與酶接觸，產(chǎn)物也可釋放特點：小分子底物能通過膜與酶接觸，產(chǎn)物也可釋放出來。工藝簡便且條件較為溫和，酶

6、活力回收較高，出來。工藝簡便且條件較為溫和，酶活力回收較高，可以應用于大多數(shù)生物活性大分子的固定化。可以應用于大多數(shù)生物活性大分子的固定化。第8頁/共30頁載體吸附載體吸附-共價結(jié)共價結(jié)合法合法原理：酶蛋白上原理：酶蛋白上非活性必需基團非活性必需基團（氨基酸殘基）與載（氨基酸殘基）與載體通過體通過共價鍵共價鍵形成不可逆的聯(lián)結(jié)。形成不可逆的聯(lián)結(jié)。載體：纖維素、葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺衍生物載體：纖維素、葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺衍生物優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)合牢固，酶不易脫落，穩(wěn)定性好。結(jié)合牢固，酶不易脫落，穩(wěn)定性好。缺點：缺點：載體需活化，操作復雜，反應條件劇烈載體需活化，操作復雜，反應條件劇烈載體載體EEE

7、EEE第9頁/共30頁載體吸附載體吸附-離子結(jié)合法離子結(jié)合法原理：酶蛋白的帶電基團和含有離子交換基團的固體原理：酶蛋白的帶電基團和含有離子交換基團的固體載體由于離子效應，將酶固定在離子交換基團的非水載體由于離子效應，將酶固定在離子交換基團的非水溶性載體上。溶性載體上。常見載體為：常見載體為： DEAEDEAE纖維素（二乙氨基已基纖維素）纖維素（二乙氨基已基纖維素）、 TEAETEAE纖維素（三乙基氨基乙基纖維素）、纖維素（三乙基氨基乙基纖維素）、DEAEDEAE葡聚葡聚糖凝膠糖凝膠特點：操作簡便，酶分子結(jié)構(gòu)及活性中心不變特點：操作簡便，酶分子結(jié)構(gòu)及活性中心不變 第10頁/共30頁會導致酶從載體

8、上部分或全部脫落。吸附吸附活性碳活性碳硅膠硅膠石英石英硅藻土硅藻土EEE載體吸附載體吸附-物理吸物理吸附法附法第11頁/共30頁第12頁/共30頁第13頁/共30頁第14頁/共30頁第15頁/共30頁第16頁/共30頁利用木瓜蛋白酶制成脫利用木瓜蛋白酶制成脫毛劑，鞣制皮革，具有毛劑，鞣制皮革，具有毛孔細膩，皮紋光亮效毛孔細膩，皮紋光亮效果果。第17頁/共30頁用于飼料添加劑，開用于飼料添加劑，開發(fā)蛋白源，利于吸收，發(fā)蛋白源，利于吸收，提高飼料的利用率，節(jié)提高飼料的利用率，節(jié)約成本，有助于牲畜消約成本，有助于牲畜消化，加速生長。如在豬、化，加速生長。如在豬、牛、羊、雞、鴨、鵝、牛、羊、雞、鴨、鵝

9、、魚、蝦等飼料中添加。魚、蝦等飼料中添加。還可以作為蔬菜水果高還可以作為蔬菜水果高級復合肥料的添加劑。級復合肥料的添加劑。第18頁/共30頁第19頁/共30頁木瓜蛋白酶在準備細胞木瓜蛋白酶在準備細胞培養(yǎng)液（培養(yǎng)液（cell culturecell culture）的第一步中被用于分離的第一步中被用于分離細胞。用酶處理小組織細胞。用酶處理小組織塊塊1010分鐘后，就可以將分鐘后，就可以將連接細胞的細胞外基質(zhì)連接細胞的細胞外基質(zhì)打斷；然后再用蛋白酶打斷；然后再用蛋白酶抑制劑停止反應，防止抑制劑停止反應，防止木瓜蛋白酶進一步裂解木瓜蛋白酶進一步裂解細胞本身；最后用細胞本身；最后用Pasteur pi

10、pettePasteur pipette將組將組織塊打散為單細胞懸浮織塊打散為單細胞懸浮液。液。第20頁/共30頁在免疫學中，木瓜在免疫學中，木瓜蛋白酶可被用于將免蛋白酶可被用于將免疫球蛋白（即抗體）疫球蛋白（即抗體）的的FcFc片段（可結(jié)晶）片段（可結(jié)晶）和和FabFab片段（抗原結(jié)合）片段（抗原結(jié)合）切割開。切割開。第21頁/共30頁第22頁/共30頁謝謝觀賞WPS OfficeMake Presentation much more funWPS官方微博kingsoftwps第23頁/共30頁食品酶學 研究生課件原因原因2 2固定化酶固定化酶原因原因1 1酶一般以溶于酶一般以溶于水的狀態(tài)作

11、用水的狀態(tài)作用于底物，因此，于底物，因此，當反應結(jié)束時，當反應結(jié)束時，一般難以回收，一般難以回收，也難以從產(chǎn)物也難以從產(chǎn)物中除盡，又由中除盡，又由于酶僅能使用于酶僅能使用一次，因此，一次，因此，使得產(chǎn)物純度使得產(chǎn)物純度不夠，且造成不夠，且造成很大的浪費。很大的浪費。固定化木瓜蛋白酶固定化木瓜蛋白酶的介紹的介紹酶對熱、酸酶對熱、酸、堿等有機、堿等有機溶劑均不穩(wěn)溶劑均不穩(wěn)定，即使在定，即使在酶反應的最酶反應的最適環(huán)境中，適環(huán)境中，也易失活。也易失活。通過物理或通過物理或化學法將酶化學法將酶束縛在一定束縛在一定的空間，使的空間，使酶只能在此酶只能在此區(qū)間進行催區(qū)間進行催化反應，反化反應，反應結(jié)束后，應結(jié)束后，能迅速與底能迅速與底物和產(chǎn)物分物和產(chǎn)物分開，實現(xiàn)重開，實現(xiàn)重復使用。復使用。第24頁/共30頁載體吸附載體吸附-離子結(jié)合法離子結(jié)合法原理：酶蛋白的帶電基團和含有離子交換基團的固體原理：酶蛋白的帶電基團和含有離子交換基團的固體載體由于離子效應，將酶固定在離子交換基團的非水載體由于離子效應，將酶固定在離子交換基團的非水溶性載體上。溶性載體上。常見載體為：常見載體為： DEAEDEAE纖維素（二乙氨基已基纖維素）纖維素（二乙氨基已基纖維素）、 TEAETEAE纖維素（三乙基氨基乙基纖維素）、纖維素（三乙基氨基乙基纖維素）、DEAEDEAE葡聚葡聚糖凝膠糖凝膠特點