酶工程原理與技術(shù)郭勇筆記重點精要

緒論酶的生產(chǎn)與應(yīng)用的技術(shù)過程稱為酶工程第一節(jié)酶的基本概念同時酶的催化作用具有:專一性、高效性,作用條件溫和等特點第二節(jié)酶的分類與命名按其化學(xué)組成不同,酶可以分為主要由蛋白質(zhì)組成蛋白類酶(P酶)和主要由核糖核酸組成的核酸類酶(R酶)兩大類別。蛋白類酶和核酸類酶的分類命名的總原則是相同的(根據(jù)酶的作用底物和催化反應(yīng)的類型),同時又有所區(qū)別一、蛋白類酶的分類與命名推薦名:在慣用名稱的基礎(chǔ)上,加以選擇和修改而成。酶的推薦名一般由兩部分組成:第一部分為底物名稱,第二部分為催化反應(yīng)的類型。后面加一個“酶”字(-ase)。不管酶催化的反應(yīng)是正反應(yīng)還是逆反應(yīng),都用同一個名稱。系統(tǒng)名稱(Systematicname):包括了酶的作用底物,酶作用的基團及催化反應(yīng)的類型。(一)蛋白類酶(P酶)的分類原則按照酶催化作用的類型,將蛋白類酶分為6大類。第1大類,氧化還原酶第2大類,轉(zhuǎn)移酶第3大類,水解酶第4大類,裂合酶第5大類,異構(gòu)酶第6大類,合成酶(或稱連接酶)每個大類中,按照酶作用的底物、化學(xué)鍵或基團的不同,分為若干亞類。每一亞類中再分為若干小類。每一小類中包含若干個具體的酶六大類蛋白類酶簡介1、氧化還原酶(Oxidoreductases)催化氧化還原反應(yīng),其催化反應(yīng)通式為:AH2+B=A+BH22、轉(zhuǎn)移酶(Transferases)反應(yīng)通式為:AB+C=A+BC3、水解酶(Hydrolases)催化各種化合物進行水解反應(yīng)的酶稱為水解酶。其反應(yīng)通式為:AB+H2O=AOH+BH(4)裂合酶(Lyases)催化一個化合物裂解成為兩個較小的化合物及其逆反應(yīng)的酶成為裂合酶。其反應(yīng)通式為:AB=A+B乙酰乳酸合酶(2-乙酰乳酸+CO2=2-丙酮酸)5、異構(gòu)酶(Isomerases)催化分子內(nèi)部基團位置或構(gòu)象的轉(zhuǎn)換的酶稱為異構(gòu)酶其反應(yīng)通式為:A=B。異構(gòu)酶按照異構(gòu)化的類型不同,分為6個亞類。命名時分別在底物名稱的后面加上異構(gòu)酶(isomerase)、消旋酶(racemase)、變位酶(mutase)、表異構(gòu)酶(epimerase)、順反異構(gòu)酶(cis-trans-isomerase)等。6、連接酶(Ligases)或合成酶(Synthetases)連接酶是伴隨著ATP等核苷三磷酸的水解,催化兩個分子進行連接反應(yīng)的酶。其反應(yīng)通式為:A+B+ATP=AB+ADP+Pi或AB+AMP+PPiR酶采用的分類原則:①根據(jù)酶作用的底物是其本身RNA分子還是其它分子,將核酸類酶分為分子內(nèi)催化(incis)R酶和分子間催化(intrans)R酶兩大類。②在每個大類中,根據(jù)酶的催化類型不同,將R酶分為若干亞類。如剪切酶,剪接酶,多功能酶等可將分子內(nèi)催化的R酶分為自我剪切酶(Self-cleavage)自我剪接酶(Self-splicing)等亞類分子間催化的R酶可以分為RNA剪切酶,DNA剪切酶,多肽剪切酶,多糖剪接酶等亞類。③在每個亞類中,根據(jù)酶的結(jié)構(gòu)特點和催化特性的不同,分為若干小類。第三節(jié)酶活力的測定酶活力(enzymeactivity)的大小可以用一定條件下酶所催化的反應(yīng)初速度表示。在外界條件相同的情況下,反應(yīng)初速度越大,酶的活力越高。一、酶活力測定方法酶活力測定的方法:化學(xué)測定法、光學(xué)測定法、氣體測定法等。酶活力測定的要求:快速、簡便、準(zhǔn)確。酶活力測定的步驟:(1)根據(jù)酶催化的專一性,選擇適宜的底物,并配制成一定濃度的底物溶液。(2)根據(jù)酶的動力學(xué)性質(zhì),確定酶催化反應(yīng)的溫度、pH值、底物濃度、激活劑濃度等反應(yīng)條件。(3)在一定的條件下,將一定量的酶液和底物溶液混合均勻,適時記下反應(yīng)開始的時間。(4)反應(yīng)到一定的時間,取出適量的反應(yīng)液,運用各種生化檢測技術(shù),測定產(chǎn)物的生成量或底物的減少量。注意:若不能即時測出結(jié)果的,則要及時終止反應(yīng),然后再測定。終止酶反應(yīng)的方法:(1)加熱使酶失活(2)加入適宜的酶變性劑(如三氯醋酸);(3)調(diào)節(jié)pH值;(4)低溫終止反應(yīng)。二、酶活力單位在特定條件下,每1min催化1μmol的底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量定義為1個酶活力單位。這個單位稱為國際單位(IU)國際上另一個常用的酶活力單位是卡特(Kat)。在特定條件下,每秒催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的酶量定義為1卡特(Kat)1Kat=6×107IU酶的比活力是酶純度的一個指標(biāo),是指在特定條件下,單位重量(mg)蛋白質(zhì)或RNA所具有的酶活力單位數(shù)。酶比活力=酶活力(單位)/mg(蛋白或RNA)三、酶的轉(zhuǎn)換數(shù)與催化周期酶的轉(zhuǎn)換數(shù)(Kp),又稱為摩爾催化活性(molarcatalyticactivity),是指每個酶分子每分鐘催化底物轉(zhuǎn)化的分子數(shù)。即是每摩爾酶每分鐘催化底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的摩爾數(shù)。Kp是酶催化效率的一個指標(biāo)。通常用每微摩爾酶的酶活力單位數(shù)表示。單位為min-1轉(zhuǎn)換數(shù)的倒數(shù)稱為酶的催化周期。催化周期是指酶進行一次催化所需的時間。單位為毫秒(msec)或微秒(μsec)。四、固定化酶的活力測定(4)固定化酶的比活力測定:在固定化酶中,一般采用每克(g)干固定化酶所具有的酶活力單位數(shù)表示。即:比活力=酶活力單位/cm2(5)酶結(jié)合效率與酶活力回收率的測定酶結(jié)合效率又稱為酶的固定化率,是指酶與載體結(jié)合的百分率。酶活力回收率是指固定化酶的總活力與用于固定化的總酶活力的百分率。(6)相對酶活力的測定具有相同酶蛋白(或酶RNA)量的固定化酶活力與游離酶活力的比值稱為相對酶活力。酶在應(yīng)用過程中也表現(xiàn)出一些不盡人意之處:活力不高穩(wěn)定性差分離純化困難第一篇酶的生產(chǎn)1、提取分離法2、生物合成法3、化學(xué)合成法第一節(jié)細胞的選擇酶生產(chǎn)的細胞必須具備的條件:1、酶的產(chǎn)量高2、容易培養(yǎng)和管理3、產(chǎn)酶穩(wěn)定性好4、利于酶的分離純化5、安全無毒一、微生物基本要求:1不是致病菌2發(fā)酵周期短,產(chǎn)酶量高3不易變異退化4最好是產(chǎn)生胞外酶的菌種,利于分離5對醫(yī)藥和食品用酶,還應(yīng)考慮安全性:6由非致病微生物制取的酶,需作短期毒性實驗。7非常見微生物制取的酶,需做廣泛的毒性實驗,包括慢性中毒實驗。第二節(jié)培養(yǎng)基的配制一、培養(yǎng)基的基本成分1、碳源大多數(shù)產(chǎn)酶微生物采用淀粉或其水解產(chǎn)物,如糊精、淀粉水解糖、麥芽糖、葡萄糖等為碳源。植物細胞以蔗糖為碳源;動物細胞以谷氨酰胺或谷氨酸為碳源2、氮源:有機氮源和無機氮源兩大類。不同的細胞對氮源有不同的要求:動物細胞要求有機氮源;植物細胞主要使用無機氮源;微生物細胞中,異養(yǎng)型細胞要求有機氮源自養(yǎng)型細胞采用無機氮源在使用無機氮源時要注意銨鹽和硝酸鹽的比例碳和氮兩者的比例,即碳氮比(C/N),對酶的產(chǎn)量有顯著影響。所謂碳氮比一般是指培養(yǎng)基中碳元素(C)的總量與氮元素(N)總量之比。培養(yǎng)基的設(shè)計原則1、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)2、營養(yǎng)物的濃度及配比合適3、物理、化學(xué)條件適宜4、經(jīng)濟節(jié)約5、精心設(shè)計、試驗比較三、植物細胞培養(yǎng)基1、植物細胞培養(yǎng)基的特點(1)植物細胞的生長和代謝需要大量的無機鹽(2)植物細胞需要多種維生素和植物生長激素,如硫胺素、吡哆素、煙酸、肌醇、生長素、分裂素等。(3)植物細胞要求的氮源一般為無機氮源(4)植物細胞一般以蔗糖為碳源2、常用的植物細胞培養(yǎng)基MS培養(yǎng)基:硝酸鹽濃度高,廣泛應(yīng)用于植物細胞、組織和原生質(zhì)體培養(yǎng)B5培養(yǎng)基:銨鹽濃度低,適于雙子葉植物特別是木本植物的組織、細胞培養(yǎng)White培養(yǎng)基:無機鹽濃度低,適合生根培養(yǎng)KM-8P培養(yǎng)基:有機成分種類全面,廣泛應(yīng)用與原生質(zhì)體的培養(yǎng)(一)動物細胞培養(yǎng)基的組分1氨基酸:必需氨基酸、谷氨酰胺、谷氨酸2維生素:無血清需補充VB、VC3無機鹽:調(diào)節(jié)滲透壓4葡萄糖:5激素:胰島素、生長激素、氫化可的松6生長因子:無血清需添加適量的表皮生長因子、神經(jīng)生長因子、成纖維細胞生長因子(二)動物細胞培養(yǎng)基的配制第三節(jié)產(chǎn)酶工藝條件及其調(diào)節(jié)P45培養(yǎng)基中溶解氧的量決定于一定條件下氧氣的溶解速度氧的溶解速度又稱為溶氧速率或溶氧系數(shù),以Kd表示。溶氧速率是指單位體積的發(fā)酵液在單位時間內(nèi)所溶解的氧的量。其單位通常以[mmol氧/h·L]表示。溶氧速率與通氣量、氧氣分壓、氣液接觸時間、氣液接觸面積以及培養(yǎng)液的性質(zhì)等有密切關(guān)系。耗氧速率、細胞濃度的概念P48第四節(jié)微生物發(fā)酵產(chǎn)酶一、微生物發(fā)酵產(chǎn)酶的方式及其特點固體培養(yǎng)發(fā)酵液體深層發(fā)酵固定化細胞發(fā)酵固定化原生質(zhì)體發(fā)酵二、提高酶產(chǎn)量的措施1、添加誘導(dǎo)物(誘導(dǎo)物的分類:酶作用底物型誘導(dǎo)物酶的反應(yīng)產(chǎn)物酶作用底物類似物作誘導(dǎo)物)酶最有效的誘導(dǎo)物往往不是酶的作用底物,也不是酶的反應(yīng)產(chǎn)物,而是可以與酶結(jié)合又不能被酶催化的底物類似物。2、控制阻遏物濃度3、添加表面活性劑表面活性劑分為離子型和非離子型兩大類適量的非離子型表面活性劑,如吐溫(Tween)、特里頓(Triton)等可以加速胞外酶的分泌,而使酶的產(chǎn)量增加。離子型表面活性劑對細胞有毒害作用4、添加產(chǎn)酶促進劑三、酶發(fā)酵動力學(xué)(一)酶生物合成的模式;同步合成型延續(xù)合成型中期合成型滯后合成型中期合成型酶的共同特點是:酶的生物合成受到產(chǎn)物的反饋阻遏作用或分解代謝物阻遏作用,而且酶所對應(yīng)的mRNA穩(wěn)定性差滯后合成型的酶,之所以要在細胞生長一段時間甚至進入平衡期以后才開始合成,主要原因是由于受到培養(yǎng)基中存在的阻遏物的阻遏作用。只有隨著細胞的生長,阻遏物幾乎被細胞用完而使阻遏解除后,酶才開始大量合成。若培養(yǎng)基中不存在阻遏物,該酶的合成可以轉(zhuǎn)為延續(xù)合成型。該類型酶所對應(yīng)的mRNA穩(wěn)定性很好,可以在細胞生長進入平衡期后的相當(dāng)長的一段時間內(nèi),繼續(xù)進行酶的生物合成。在酶的發(fā)酵生產(chǎn)中,為了提高產(chǎn)酶率和縮短發(fā)酵周期,最理想的合成模式應(yīng)是延續(xù)合成型。對于滯后合成型的酶,要設(shè)法降低培養(yǎng)基中阻遏物的濃度,盡量減少甚至解除產(chǎn)物阻遏或分解代謝物阻遏作用,使酶的生物合成提早開始;對于中期合成型的酶,則要在提高mRNA的穩(wěn)定性以及解除阻遏兩方面下功夫,使其生物合成的開始時間提前,并盡量延遲其生物合成停止的時間。(二)細胞生長動力學(xué)1950年,法國的莫諾德(Monod)首先提出了表述微生物細胞生長的動力學(xué)方程?莫諾德方程中的μm和KS可以通過雙倒數(shù)作圖法求出?宏觀產(chǎn)酶動力學(xué)的研究表明:產(chǎn)酶速率與細胞比生長速率、細胞濃度以及細胞產(chǎn)酶模式有關(guān)。產(chǎn)酶動力學(xué)模型或稱為產(chǎn)酶動力學(xué)方程可以表達為?(一)固定化細胞發(fā)酵產(chǎn)酶的特點(1)提高產(chǎn)酶率(2)可以反復(fù)使用或連續(xù)使用較長時間(3)發(fā)酵穩(wěn)定性好,對溫度、pH的適應(yīng)范圍擴大,基因工程菌的質(zhì)粒穩(wěn)定,不易丟失:(4)縮短發(fā)酵周期,提高設(shè)備利用率(5)產(chǎn)品易于分離純化(6)只適用于胞外酶等胞外產(chǎn)物的生產(chǎn)固定化原生質(zhì)體的特點(1)變胞內(nèi)產(chǎn)物為胞外產(chǎn)物:(2)提高酶產(chǎn)率:(3)穩(wěn)定性較好:(4)易于分離純化固定化原生質(zhì)體發(fā)酵產(chǎn)酶在工藝條件控制方面需要注意下列問題:(1)滲透壓的控制:(2)防止細胞壁再生:(3)保證原生質(zhì)體的濃度第五節(jié)植物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶一、植物細胞的特性與微生物相比:細胞大;生長速率、代謝速率低,倍增時間、生產(chǎn)周期長;營養(yǎng)要求簡單;大多數(shù)植物細胞的生長以及次級代謝物的生產(chǎn)要求一定的光照強度和光照時間;對剪切力敏感;主要目的產(chǎn)物為色素、藥物、香精和酶第六節(jié)動物細胞培養(yǎng)產(chǎn)酶動物細胞主要用于生產(chǎn)疫苗、激素、多肽生長因子、酶:膠原酶、尿激酶等單克隆抗體、非抗體免疫調(diào)節(jié)劑一、動物細胞的特性沒有細胞壁;適應(yīng)環(huán)境的能力差,脆弱細胞大;以集群形式存在,細胞培養(yǎng)中大部分細胞具有群體效應(yīng)、錨地依賴性、接觸抑制性、功能全能性;營養(yǎng)要求復(fù)雜第四章酶的分離純化:1、機械破碎法2、物理破碎法(1、溫度差破碎法:熱脹冷縮2、壓力差破碎法:高壓沖擊法突然降壓法滲透壓變化法超聲波破碎法)3、化學(xué)破碎法(有機溶劑表面活性劑)4、酶促破碎法自溶法溶菌酶、β-葡聚糖酶、幾丁質(zhì)酶、纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶等酶的提取是指在一定的條件下,用適當(dāng)?shù)娜軇┗蛉芤禾幚砗冈?使酶充分溶解到溶劑或溶液中的過程。也稱為酶的抽提。酶提取時首先應(yīng)根據(jù)酶的結(jié)構(gòu)和溶解性質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)娜軇?。一般說來,極性物質(zhì)易溶于極性溶劑中,非極性物質(zhì)易溶于非極性的有機溶劑中,酸性物質(zhì)易溶于堿性溶劑中,堿性物質(zhì)易溶于酸性溶劑中。酶都能溶解于水,通?？捎盟蛳∷?、稀堿、稀鹽溶液等進行提取,有些酶與脂質(zhì)結(jié)合或含有較多的非極性基團,則可用有機溶劑提取。二、影響酶提取的主要因素主要影響因素是酶在所使用的溶劑中的溶解度以及酶向溶劑相中擴散的速度。此外,還受到溫度、pH值、提取液體積等提取條件的影響第三節(jié)沉淀分離沉淀分離是通過改變某些條件或添加某種物質(zhì),使酶的溶解度降低,而從溶液中沉淀析出,與其它溶質(zhì)分離的技術(shù)過程沉淀分離的方法主要有:鹽析沉淀法、等電點沉淀法、有機溶劑沉淀法、復(fù)合沉淀法、選擇性變性沉淀法等一、鹽析沉淀法鹽析沉淀法簡稱鹽析法,是利用不同蛋白質(zhì)在不同的鹽濃度條件下溶解度不同的特性,通過在酶液中添加一定濃度的中性鹽,使酶或雜質(zhì)從溶液中析出沉淀,從而使酶與雜質(zhì)分離的過程一般在低鹽濃度的情況下,蛋白質(zhì)的溶解度隨鹽濃度的升高而增加,這種現(xiàn)象稱為鹽溶。而在鹽濃度升高到一定濃度后,蛋白質(zhì)的溶解度又隨鹽濃度的升高而降低,結(jié)果使蛋白質(zhì)沉淀析出,這種現(xiàn)象稱為鹽析鹽之所以會改變蛋白質(zhì)的溶解度,是由于鹽在溶液中離解為正離子和負(fù)離子。由于反離子作用,使蛋白質(zhì)分子表面的電荷改變,同時由于離子的存在改變了溶液中水的活度,使分子表面的水化膜改變飽和度是指溶液中加入的飽和硫酸銨的體積與混合溶液總體積之比值飽和硫酸銨的配制方法:過量硫酸銨——50~60℃保溫——趁熱過濾——0或25℃平衡1~2天——有固體析出即為飽和硫酸銨溶液二、離心方法的選擇對于超速離心,可以根據(jù)需要采用差速離心、密度梯度離心或等密梯度離心等方法。1、差速離心:差速離心是指采用不同的離心速度和離心時間,使不同沉降速度的顆粒分批分離的方法。2、密度梯度離心樣品在密度梯度介質(zhì)中進行離心,使沉降系數(shù)比較接近的物質(zhì)分離的一種區(qū)帶分離方法。3、等密梯度離心當(dāng)欲分離的不同顆粒的密度范圍處于離心介質(zhì)的密度范圍內(nèi)時,在離心力的作用下,不同浮力密度的顆粒或向下沉降,或向上飄浮,只要時間足夠長,就可以一直移動到與它們各自的浮力密度恰好相等的位置(等密度點),形成區(qū)帶。這種方法稱為等密梯度離心,或稱為平衡等密度離心。等密梯度離心常用的離心介質(zhì)是銫鹽,離心條件:離心機、離心方法、離心介質(zhì)、密度梯度、離心力(或離心速度)和離心時間第五節(jié)過濾與膜分離過濾是借助于過濾介質(zhì)將不同大小、不同形狀的物質(zhì)分離的技術(shù)過程。根據(jù)過濾介質(zhì)的不同,過濾可以分為膜過濾和非膜過濾兩大類。根據(jù)過濾介質(zhì)截留的物質(zhì)顆粒大小不同,過濾可以分為粗濾、微濾、超濾和反滲透等4大類第六節(jié)層析分離層析分離是利用混合液中各組分的物理化學(xué)性質(zhì)(分子的大小和形狀、分子極性、吸附力、分子親和力、分配系數(shù)等)的不同,使各組分以不同比例分布在兩相(固定相、流動相)中。當(dāng)流動相流經(jīng)固定相時,各組分以不同的速度移動,從而使不同的組分分離純化。分離純化酶常采用:吸附層析、分配層析、離子交換層析、凝膠層析和親和層析等一、吸附層析1、吸附層析原理:任何兩個相之間都可以形成一個界面,其中一個相中的物質(zhì)在兩相界面上的密集現(xiàn)象稱為吸附。凡是能夠?qū)⑵渌镔|(zhì)聚集到自己表面上的物質(zhì)稱為吸附劑。吸附劑一般是固體或者液體,在吸附層析中通常應(yīng)用的是固體吸附劑。能聚集于吸附劑表面的物質(zhì)稱為被吸附物。吸附劑與被吸附物之間的相互作用力主要是范德華力。其特點是可逆的。吸附層析通常采用柱型裝置,先裝柱、加液,而后洗脫在洗脫時,層析柱內(nèi)不斷發(fā)生解吸、吸附、再解吸、再吸附的過程。適當(dāng)時間后,不同物質(zhì)在吸附柱內(nèi)形成各自的區(qū)帶2、洗脫方法三種方法:溶劑洗脫法、置換洗脫法、前緣洗脫法3、吸附劑與洗脫劑的選擇①吸附劑的選擇:吸附層析的關(guān)鍵因素極性物質(zhì)容易被極性表面吸附;非極性物質(zhì)容易被非極性表面吸附;溶解度越大的物質(zhì)越難被吸附。吸附劑可分為無機吸附劑和有機吸附劑。吸附劑通常由一些化學(xué)性質(zhì)不活潑的多孔材料制成,比表面積很大②洗脫劑的選擇:要根據(jù)吸附劑的性質(zhì)和被吸附物的特點來選擇合適的洗脫劑。對于極性組分,用極性大的溶劑洗脫效果較好。而對于非極性組分,則用非極性溶劑洗脫較佳。洗脫劑的種類有:飽和烴、醇、酮、酚、醚、鹵代烷、水等。洗脫劑的選擇要注意下列各點:洗脫劑不會與吸附劑起化學(xué)反應(yīng),也不會使吸附劑溶解。洗脫劑對混合液中的各組分的溶解度大,粘度小,流動性好,容易與被洗脫的組分分離。洗脫劑要求一定的純度,以免雜質(zhì)對分離帶來不利影響二、分配層析分配層析是利用各組分在兩相中的分配系數(shù)不同,而使各組分分離的方法。分配系數(shù)是指一種溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解達到平衡時,該溶質(zhì)在兩項溶劑中的濃度的比值。在層析條件確定后,分配系數(shù)是一常數(shù),以K表示。三、離子交換層析離子交換層析是利用離子交換劑上的可解離基團(活性基團)對各種離子的親和力不同而達到分離目的的一種層析分離方法。按活性基團的性質(zhì)不同,離子交換劑可以分為陽離子交換劑和陰離子交換劑由于酶分子具有兩性性質(zhì),所以可用陽離子交換劑,也可用陰離子交換劑進行酶的分離純化。在溶液的pH值大于酶的等電點時,酶分子帶負(fù)電荷,可用陰離子交換劑(引入堿性基團)進行層析分離;四、凝膠層析又稱為凝膠過濾,分子排阻層析,分子篩層析等。是指以各種多孔凝膠為固定相,利用流動相中所含各種組分的相對分子質(zhì)量不同而達到物質(zhì)分離的一種層析技術(shù)1、凝膠層析的基本原理凝膠層析柱中裝有多孔凝膠,當(dāng)含有各種組分的混合溶液流經(jīng)凝膠層析柱時,大分子物質(zhì)以較快的速度流過凝膠柱。而小分子物質(zhì)向下移動的速度比大分子的速度慢,從而使混合溶液中各組分按照相對分子質(zhì)量由大到小的順序先后流出層析柱,而達到分離的目的凝膠層析的操作一般包括裝柱、上柱、洗脫等過程五、親和層析原理六、層析聚焦原理(1)電場強度是指每厘米距離的電壓降。(2)溶液的pH值:(3)溶液的離子強度:(4)電滲:8.1有機溶劑萃取用于萃取的有機溶劑主要有乙醇、丙酮、丁醇、苯酚等。例如,用丁醇萃取微粒體或線粒體中的酶;用苯酚萃取RNA等。由于有機溶劑容易引起酶蛋白和酶RNA的變性失活,所以在酶的萃取過程中,應(yīng)在0~10℃的低溫條件下進行,并要盡量縮短酶與有機溶劑接觸的時間。8.2雙水相萃取雙水相萃取的兩相分別為互不相溶的兩個水相。雙水相萃取中使用的雙水相一般由按一定百分比組成的互不相溶的鹽溶液和高分子溶液或者兩種互不相溶的高分子溶液組成。在雙水相系統(tǒng)中,蛋白質(zhì)、RNA等在兩相中的溶解度不一樣,分配系數(shù)不同,從而達到分離8.3超臨界萃取超臨界萃取又稱為超臨界流體萃取,是利用欲分離物質(zhì)與雜質(zhì)在超臨界流體中的溶解度不同而達到分離的一種萃取技術(shù)物質(zhì)在不同的溫度和壓力條件下,可以以不同的形態(tài)存在,如固體(S)、液體(L)、氣體(G)、超臨界流體(SCF)等。目前在超臨界萃取中最常用的超臨界流體是CO2。8.4反膠束萃取:反膠束萃取是利用反膠束將酶或其他蛋白質(zhì)從混合液中萃取出來的一種分離純化技術(shù)。反膠束,又稱為反膠團,是表面活性劑分散于連續(xù)有機相中形成的納米尺度的一種聚集體。反膠束溶液是透明的、熱力學(xué)穩(wěn)定的系統(tǒng)膠束與反膠束的形成:將表面活性劑溶于水中,并使其濃度超過臨界膠束濃度,表面活性劑就會在水溶液中聚集在一起而形成聚集體。通常將在水溶液中形成的聚集體膠束,稱為正膠束如果將表面活性劑溶于非極性溶劑中,并使其濃度超過臨界膠束濃度,便會在有機溶劑內(nèi)形成聚集體,這種聚集體稱為反膠束反膠束系統(tǒng)萃取方法的基本過程是:首先在酶蛋白相轉(zhuǎn)移最佳的條件下,將酶從水相中萃取到反膠束相中。第二步,在最佳條件下,將酶蛋白從反膠束轉(zhuǎn)移到第二種水相的,即將酶從有機相中提取出來。最常用的是陰離子表面活性劑。第九節(jié)結(jié)晶結(jié)晶是溶質(zhì)以晶體形式從溶液中析出的過程。通常酶的純度應(yīng)當(dāng)在50%以上,方能進行結(jié)晶?？偟内厔菔敲傅募兌仍礁?越容易進行結(jié)晶鹽析結(jié)晶有機溶劑結(jié)晶透析平衡結(jié)晶等電點結(jié)晶第十節(jié)酶的濃縮、干燥濃縮:從低濃度溶液中除去部分水或其他溶劑而成為高濃度溶液的過程。干燥方法:真空干燥、冷凍干燥、噴霧干燥、氣流干燥、吸附干燥使酶催化特性得以改進的技術(shù)有很多,主要有:酶分子修飾(enzymemoleculemodification)技術(shù)、酶固定化(enzymeimmobilization)技術(shù)、酶的非水相催化(enzymecatalysisinnon-aqueousphase)技術(shù)、酶的定向進化(enzymedirectedevolution)技術(shù)等第六章酶分子修飾酶分子修飾的方法第一節(jié)酶分子的主鏈修飾利用酶分子主鏈的切斷和連接,使酶分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)及空間結(jié)構(gòu)發(fā)生某些改變,從而改變酶的特性和功能的方法,稱為酶分子主鏈修飾一、主鏈的切斷修飾主鏈切斷后可能出現(xiàn)三種情況(1)酶中心被破壞,催化功能喪失(2)催化功能保持不變或損失不多,抗原性降低(3)有利于酶活性中心的形成,催化功能提高多酶融合體:具有兩種或多種催化活性的酶雙頭酶:一條主鏈具有兩種酶活性的酶第二節(jié)酶分子的側(cè)鏈基團修飾采用一定的方法(一般為化學(xué)法)使酶蛋白的側(cè)鏈基團發(fā)生改變,從而改變酶分子的特性和功能的修飾方法。側(cè)鏈修飾的意義:可研究各種基團在酶分子中的作用及其對酶的結(jié)構(gòu)、特性和功能的影響?？蓽y定某一基團在酶分子中的數(shù)量;可提高酶活力、增加穩(wěn)定性、降低抗原性、提高酶的使用價值;可能獲得新酶種蛋白類酶和核酸類酶的側(cè)鏈基團不同,修飾方法也有所區(qū)別。(1)酶蛋白的側(cè)鏈基團是指組成蛋白質(zhì)的氨基酸殘基上的功能團。側(cè)鏈基團一旦改變將引起酶蛋白空間構(gòu)象的改變,從而改變酶的特性和功能。(2)核酸類酶主要由核糖核酸(RNA)組成,酶RNA的側(cè)鏈基團是指組成RNA的核苷酸殘基上的功能團。RNA分子上的側(cè)鏈基團主要包括磷酸基,核糖上的羥基,嘌呤、嘧啶堿基上的氨基和羥基(酮基)等。酶的側(cè)鏈基團修飾方法主要有:氨基修飾,羧基修飾,巰基修飾,胍基修飾,酚基修飾,咪唑基修飾,吲哚基修飾,分子內(nèi)交聯(lián)修飾等。大分子結(jié)合修飾的作用:(1)通過修飾提高酶活力::(2)通過修飾可以增強酶的穩(wěn)定性:(3)通過修飾降低或消除酶蛋白的抗原性第三節(jié)酶的組成單位置換修飾一、酶分子組成單位修飾的作用1、通過修飾可以提高酶活力2、通過修飾可以增強酶的穩(wěn)定性3、通過修飾可以使酶的專一性發(fā)生改變4、通過核苷酸置換修飾可以獲得各種人造核酸類酶氨基酸或核苷酸的置換修飾現(xiàn)在常用的氨基酸置換修飾的方法是定點突變技術(shù)。定點突變是指在DNA序列中的某一特定位點上進行堿基的改變從而獲得突變基因的操作技術(shù)。是蛋白質(zhì)工程和酶分子組成單位置換修飾中常用的技術(shù)。點突變技術(shù)用于酶分子修飾的主要過程:1、新的酶分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(基因序列分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、酶活性中心分析)2、突變基因堿基序列的確定3、突變基因的獲得(引物設(shè)計進行基因定點突變——PCR技術(shù))4、新酶的獲得(酶基因克隆表達、變異特性分析)第四節(jié)酶的金屬離子置換修飾把酶分子中的金屬離子換成另一種金屬離子,使酶的特性和功能發(fā)生改變的修飾方法稱為金屬離子置換修飾。酶分子中所含金屬離子往往是酶活性中心的組成部分。若從酶分子中除去其所含的金屬離子,酶往往會喪失其催化活性。如果重新加入原有的金屬離子,酶的催化活性可以恢復(fù)或者部分恢復(fù)。若用另一種金屬離子進行置換,則可使酶呈現(xiàn)出不同的特性。第五節(jié)酶分子的物理修飾酶修飾后的性質(zhì)變化1、熱穩(wěn)定性2、抗原性3各類失活因子的抵抗力4、半衰期5最適pH6、Km的變化第七章酶固定化酶在生產(chǎn)實踐中的一些不足之處:(1)酶的穩(wěn)定性較差(2)酶的一次性使用(3)產(chǎn)物的分離純化較困難固定化酶的優(yōu)缺點優(yōu)點:(1)極易將固定化酶與底物、產(chǎn)物分開;產(chǎn)物溶液中沒有酶的殘留,簡化了提純工藝.(2)可以長時間、反復(fù)使用,有利于工藝的連續(xù)化、管道化(3)酶反應(yīng)過程可嚴(yán)格控制,有利于工藝自動化和微電腦化。(4)在絕大多數(shù)情況下提高了酶的穩(wěn)定性。(5)較能適應(yīng)于多酶反應(yīng)。(6)酶的使用效率、產(chǎn)物得率提高,質(zhì)量有保障,成本低。缺點:(1)酶固定化時酶的活力有所損失。同時也增加了固定化的成本,使工廠開始投資大。(2)比較適于水溶性底物和小分子底物。(3)與完整細胞比較,不適于多酶反應(yīng),特別是需要輔因子的反應(yīng)。(4)對胞內(nèi)酶需經(jīng)分離后才能固定化。第一節(jié)固定化方法(一)五大類方法:吸附法結(jié)合法交聯(lián)法包埋法熱處理法(二)選擇方法依據(jù):1、酶的性質(zhì)2、載體的性質(zhì)3、制備方法對酶的影響(三)固定化后酶的考察項目:1、測定固定化酶的固定化率以及酶活力回收率。2、考察固定化酶穩(wěn)定性3、考察固定化酶最適反應(yīng)條件二、酶的固定化方法(一)吸附法利用各種固體吸附劑作為載體將酶或含酶菌體吸附在其表面上,而使酶固定化的方法稱為物理吸附,又簡稱吸附法。選擇載體的原則:(1)要有巨大的比表面積(2)要有活潑的表面(3)便于裝柱進行連續(xù)反應(yīng)。物理吸附法常用的固體吸附劑有:活性炭氧化鋁硅藻土多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、硅膠羥基磷灰石、金屬絲網(wǎng)等影響吸附的因素主要有:酶分子表面的電荷介質(zhì)中離子強度pH溫度蛋白質(zhì)濃度及酶和載體的特性酶分子表面的電荷通過酶蛋白化學(xué)修飾來增加蛋白質(zhì)分子上電荷,能有效的克服固定化酶的解吸作用。吸附法的優(yōu)點:操作簡單、條件溫和?？蛇x擇的載體種類多。吸附過程可以同時純化酶。固定化酶在使用過程失活后可重新活化。載體可以回收再利用。吸附法的缺點:某些吸附過程的機理還不是十分明了,在給酶量、吸附程度以及固定化酶活力回收等方面的不可預(yù)見性大。易脫落,影響產(chǎn)物純度和酶的操作穩(wěn)定性。(二)包埋法1、凝膠包埋法載體:瓊脂凝膠海藻酸鈣凝膠角叉菜膠明膠聚丙烯酰胺凝膠2、半透膜包埋法常用半透膜:聚酰胺膜火棉膠膜包埋法的特點優(yōu)點:包埋法操作簡單,由于酶分子只被包埋,未受到化學(xué)反應(yīng),可以制得較高活力的固定化酶.對大多數(shù)酶、粗酶制劑甚至完整的微生物細胞都是適用的。不足:只有小分子底物和產(chǎn)物可以通過凝膠網(wǎng)絡(luò),而對大分子底物不適宜;同時,凝膠網(wǎng)絡(luò)對物質(zhì)擴散的阻力導(dǎo)致固定化酶動力學(xué)行為的變化、活力降低。(三)結(jié)合法選擇適宜的載體,使之通過共價鍵或離子鍵與酶結(jié)合在一起的固定化方法稱為結(jié)合法。1、離子鍵結(jié)合法:通過離子鍵使酶與載體結(jié)合的固定化方法稱為離子鍵結(jié)合法所用載體是某些不溶于水的離子交換劑。常用的有:DEAE-纖維素、TEAE-纖維素、DEAE-葡聚糖凝膠等。2、共價鍵結(jié)合法:所用載體主要有:纖維素、瓊脂糖凝膠、葡聚糖凝膠、甲殼質(zhì)、氨基酸共聚物、甲基丙烯醇共聚物等。①重氮法②疊氮反應(yīng)3溴化氰法烷基化法(四)交聯(lián)法借助雙功能試劑使酶分子之間發(fā)生交聯(lián)作用,制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的固定化酶的方法稱為交聯(lián)法。也可用于含酶菌體或菌體碎片的固定化。常用的雙功能試劑有戊二醛、己二胺、順丁烯二酸酐、雙偶氮苯等。其中應(yīng)用最廣泛的是戊二醛。(五)熱處理法將含酶細胞在一定溫度下加熱處理一段時間,使酶固定在菌體內(nèi),而制備得到固定化菌體。熱處理法只適用于那些熱穩(wěn)定性較好的酶的固定化,在加熱處理時,要嚴(yán)格控制好加熱溫度和時間,以免引起酶的變性失活第二節(jié)固定化酶的特性一、穩(wěn)定性二、最適溫度三、最適pH值四、底物特異性第八章酶的非水相催化非水介質(zhì):有機溶劑介質(zhì),超臨界流體介質(zhì),氣相介質(zhì),離子液介質(zhì)等一、有機介質(zhì)中的酶催化有機介質(zhì)中的酶催化是指酶在含有一定量水的有機溶劑中進行的催化反應(yīng)。適用于底物、產(chǎn)物兩者或其中之一為疏水性物質(zhì)的酶催化作用。酶在有機介質(zhì)中由于能夠基本保持其完整的結(jié)構(gòu)和活性中心的空間構(gòu)象,所以能夠發(fā)揮其催化功能。二、氣相介質(zhì)中的酶催化氣相介質(zhì)中的酶催化是指酶在氣相介質(zhì)中進行的催化反應(yīng)。適用于底物是氣體或者能夠轉(zhuǎn)化為氣體的物質(zhì)的酶催化反應(yīng)。由于氣體介質(zhì)的密度低,擴散容易,所以酶在氣相中的催化作用與在水溶液中的催化作用有明顯的不同特點三、超臨界流體介質(zhì)中的酶催化超臨界介質(zhì)中的酶催化是指酶在超臨界流體中進行的催化反應(yīng)。用于酶催化反應(yīng)的超臨界流體應(yīng)具有的特點對酶的結(jié)構(gòu)沒有破壞作用,對催化作用沒有明顯的不良影響;具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,對設(shè)備沒有腐蝕性;超臨界溫度不能太高或太低,最好在室溫附近或在酶催化的最適溫度附近;超臨界壓力不能太高,可節(jié)約壓縮動力費用;超臨界流體要容易獲得,價格要便宜等四、離子液介質(zhì)中的酶催化離子液介質(zhì)中的酶催化是指酶在離子液中進行的催化作用。離子液(ionicliquids)是由有機陽離子與有機(無機)陰離子構(gòu)成的在室溫條件下呈液態(tài)的低熔點鹽類,揮發(fā)性低、穩(wěn)定性好。酶在離子液中的催化作用具有良好的穩(wěn)定性和區(qū)域選擇性、立體選擇性、鍵選擇性等顯著特點非水相介質(zhì)中酶催化的特點1、可以將加水分解反應(yīng)轉(zhuǎn)為其逆反應(yīng)2、酶的熱穩(wěn)定性高3、容易回收和反復(fù)利用4、改變酶對底物的專一性5、提高有機化合物(尤其是非極性底物)的溶解度6、低沸點溶劑中可容易分離純化產(chǎn)物7、能抑制依賴于水的某些不利反應(yīng)8、沒有微生物的污染9、非水系統(tǒng)中酶不易脫離吸附表面,易于酶的固定化膠束又稱為正膠束或正膠團,是在大量水溶液中含有少量與水不相混溶的有機溶劑,加入表面活性劑后形成的水包油的微小液滴。表面活性劑的極性端朝外,非極性端朝內(nèi),有機溶劑包在液滴內(nèi)部。反應(yīng)時,酶在膠束外面的水溶液中,疏水性的底物或產(chǎn)物在膠束內(nèi)部。反應(yīng)在膠束的兩相界面中進行。反膠束又稱為反膠團,是指在大量與水不相混溶的有機溶劑中,含有少量的水溶液,加入表面活性劑后形成的油包水的微小液滴。表面活性劑的極性端朝內(nèi),非極性端朝外,水溶液包在膠束內(nèi)部。反應(yīng)時,酶分子在反膠束內(nèi)部的水溶液中,疏水性底物或產(chǎn)物在反膠束外部,催化反應(yīng)在兩相的界面中進行第二節(jié)水對非水相介質(zhì)中酶催化的影響酶在完全非水環(huán)境中沒有催化活性酶在有機介質(zhì)中進行催化反應(yīng)時,水是不可缺少的成分之一。有機介質(zhì)中的水含量多少對酶的空間構(gòu)象、酶的催化活性、酶的穩(wěn)定性、酶的催化反應(yīng)速度等都有密切關(guān)系,水還與酶催化作用的底物和反應(yīng)產(chǎn)物的溶解度有關(guān)在維持酶活力中起決定作用的是酶的結(jié)合水,并不是體系的總含水量。有機溶劑種類也影響酶的需水量一、水與酶的柔性酶分子有相對剛性和柔性兩個部分根據(jù)酶與底物的誘導(dǎo)契合原理,酶活性部分保持一定的柔性是酶表現(xiàn)其催化活性所必需二、結(jié)合水在有機介質(zhì)體系中,酶的催化活性隨著結(jié)合水量的增加而提高。在一般情況下,最適水含量隨著溶劑極性的增加而增加三、水活度(Aw)是指在一定溫度和壓力下,反應(yīng)體系中水的摩爾分?jǐn)?shù)χw與水活度系數(shù)γw的乘積Aw=χw×γw在低壓條件下,水活度Aw是氣相中水的分壓與同溫度下純水的蒸氣壓的比值A(chǔ)w=(Yw×P)/P0=Pw/P0最佳水活度與溶劑的極性大小沒有關(guān)系。所以采用水活度作為參數(shù)來研究有機介質(zhì)中水對酶催化作用的影響更為確切。在給定的有機溶劑中,水活度隨水含量的增加而增大;對于給定的Aw,疏水性溶劑所需的水量比親水性溶劑要少四、水對酶活力選擇性的調(diào)節(jié)研究表明:有機相酶促反應(yīng)中每個酶的最大催化活力都在相同的最佳水活度下,與溶劑的極性沒有關(guān)系;但是水活度對酶活力的影響程度隨著溶劑的不同而不同(P180圖8-3)水對酶的立體選擇性也有一定的調(diào)節(jié)作用第三節(jié)有機溶劑對有機介質(zhì)中酶催化的影響(1)有機溶劑對酶結(jié)構(gòu)與功能的影響:有些酶在有機溶劑的作用下,其空間結(jié)構(gòu)會受到某些破壞,從而使酶的催化活性受到影響甚至引起酶的變性失活。A有機溶劑對酶分子表面結(jié)構(gòu)的影響:酶在有機介質(zhì)中與有機溶劑接觸,酶分子的表面結(jié)構(gòu)將有所變化B有機溶劑對酶活性中心結(jié)合位點的影響:當(dāng)酶懸浮于有機溶劑中,有一部分溶劑能滲入到酶分子的活性中心,與底物競爭活性中心的結(jié)合位點,降低底物結(jié)合能力,從而影響酶的催化活性。有機溶劑分子進入酶的活性中心,會降低活性中心的極性,可能降低酶與底物的結(jié)合能力。(2)有機溶劑對酶活性的影響:有些有機溶劑,特別是極性較強的有機溶劑,如甲醇,乙醇等,會奪取酶分子的結(jié)合水,影響酶分子微環(huán)境的水化層,從而降低酶的催化活性,甚至引起酶的變性失活。有機溶劑極性的強弱可以用極性系數(shù)lgP表示。P是指溶劑在正辛烷與水兩相中的分配系數(shù)。極性系數(shù)越大,表明其極性越小;反之極性系數(shù)越小,則極性越強。研究表明,有機溶劑的極性越強,越容易奪取酶分子結(jié)合水,對酶活力的影響就越大。極性系數(shù)lgP<2的極性溶劑一般不適宜作為有機介質(zhì)酶催化的溶劑使用。(3)有機溶劑對底物和產(chǎn)物分配的影響:第四節(jié)非水相中酶催化的特性一、熱力學(xué)穩(wěn)定性二、酶的特異性1、底物選擇性:在有機介質(zhì)中,由于酶分子活性中心的結(jié)合部位與底物之間的結(jié)合狀態(tài)發(fā)生某些變化,致使酶的底物特異性會發(fā)生改變。不同的有機溶劑具有不同的極性,所以在不同的有機介質(zhì)中,酶的底物專一性也不一樣。在極性較強的有機溶劑中,疏水性較強的底物容易反應(yīng);而在極性較弱的有機溶劑中,疏水性較弱的底物容易反應(yīng)2、立體選擇性又稱為對映體選擇性,是酶在對稱的外消旋化合物中識別一種異構(gòu)體的能力大小的指標(biāo)。3、位置選擇性和化學(xué)選擇性4、其他特性分子記憶:根據(jù)分子識別理論,酶通過配體的誘導(dǎo)、相互作用改變酶的構(gòu)象,從而獲得與配體類似物結(jié)合的能力,這種由配體誘導(dǎo)產(chǎn)生的酶的記憶的方法稱為分子記憶pH記憶:在有機介質(zhì)反應(yīng)中,酶所處的pH環(huán)境與酶在凍干或吸附到載體上之前所使用的緩沖液pH值相同。這種現(xiàn)象稱之為pH記憶第五節(jié)非水相中酶催化反應(yīng)的條件及其控制酶在有機介質(zhì)中可以催化多種反應(yīng),主要包括:合成反應(yīng)、轉(zhuǎn)移反應(yīng)、醇解反應(yīng)、氨解反應(yīng)、異構(gòu)反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、裂合反應(yīng)等。酶在有機介質(zhì)中的各種催化反應(yīng)受到各種因素的影響:酶的種類和濃度、底物的種類和濃度、有機溶劑的種類,水含量、溫度、pH和離子強度等1、酶的選擇(在酶催化反應(yīng)時,通常酶所作用的底物濃度遠遠高于酶濃度,所以酶催化反應(yīng)速度隨著酶濃度的升高而升高,兩者成正比)2、底物的選擇和濃度控制3、有機溶劑的選擇4、水含量的控制5、溫度控制6、pH值的控制:第十章酶反應(yīng)器評價標(biāo)準(zhǔn):反應(yīng)器生產(chǎn)能力的大小和產(chǎn)品質(zhì)量的高低第一節(jié)常見的酶反應(yīng)器類型按結(jié)構(gòu)區(qū)分?jǐn)嚢韫奘椒磻?yīng)器鼓泡式反應(yīng)器填充床式反應(yīng)器流化床式反應(yīng)器膜反應(yīng)器噴射式反應(yīng)器按操作方式區(qū)分分批式反應(yīng)連續(xù)式反應(yīng)流加分批式反應(yīng)混合形式連續(xù)攪拌罐反應(yīng)器分批攪拌罐反應(yīng)器一、攪拌罐式酶反應(yīng)器1、分批攪拌罐式反應(yīng)器。其特點是:底物與酶一次性投入反應(yīng)器內(nèi),產(chǎn)物一次性取出;反應(yīng)完成之后,固定化酶(細胞)用過濾法或超濾法回收,再轉(zhuǎn)入下一批反應(yīng)。2、連續(xù)攪拌罐式反應(yīng)器向反應(yīng)器投入固定化酶和底物溶液,不斷攪拌,反應(yīng)達到平衡之后,再以恒定的流速連續(xù)流入底物溶液,同時,以相同流速輸出反應(yīng)液(含產(chǎn)物)。二、填充床式反應(yīng)器優(yōu)點:高效率、易操作、結(jié)構(gòu)簡單等,因而,PBR是目前工業(yè)生產(chǎn)及研究中應(yīng)用最為普遍的反應(yīng)器。它適用于各種形狀的固定化酶和不含固體顆粒、黏度不大的底物溶液,以及有產(chǎn)物抑制的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。缺點:傳質(zhì)系數(shù)和傳熱系數(shù)相對較低。當(dāng)?shù)孜锶芤汉腆w顆?；蝠ざ群艽髸r,不宜采用PBR。三、流化床反應(yīng)器四、鼓泡式反應(yīng)器鼓泡式反應(yīng)器(bubblecolumnreactor,BCR)是利用從反應(yīng)器底部通入的氣體產(chǎn)生的大量氣泡,在上升過程中起到提供反應(yīng)底物和混合兩種作用的一類反應(yīng)器。也是一種無攪拌裝置的反應(yīng)器。鼓泡式反應(yīng)器可以用于游離酶和固定化酶的催化反應(yīng)。鼓泡式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)簡單,操作容易,剪切力小,物質(zhì)與熱量的傳遞效率高,是有氣體參與的酶催化反應(yīng)中常用的一種反應(yīng)器。五、膜反應(yīng)器將酶催化反應(yīng)與半透膜的分離作用組合在一起而成的反應(yīng)器?？梢杂糜谟坞x酶的催化反應(yīng),也可以用于固定化酶的催化反應(yīng)。用于固定化酶催化反應(yīng)的膜反應(yīng)器是將酶固定在具有一定孔徑的多孔薄膜中,而制成的一種生物反應(yīng)器。六、噴射式反應(yīng)器噴射式反應(yīng)器是利用