【母婴新闻】乳糖酶的固定化技术

与游离酶相比，固定化酶具有许多优点，如:固定化酶易于与底物和产物分离，可以重复使用，可以长时间进行重复的分批催化反应；具有一定的机械强度，可在塔式反应器中连续使用，适合工业化大规模生产；不仅降低了催化成本，而且可以大大减少生物催化剂制造过程中的废物排放和操作污染；固定化酶在节约能源、降低成本、保护环境、自动化和生产连续性等方面具有很大的优势。酶的固定化方法包括包埋法、吸附法、共价结合法等。

嵌入方法

潘潇雅等人于2006年采用明胶作为固定化乳糖酶的载体，优化了固定化条件，酶活回收率最高为78.12%。重复循环7次后，酶活性仍能保持75%以上，且不考虑机械强度(潘，2006)。Thi hai anh mai等人发现在海藻酸凝胶中加入羧甲基纤维素可以提高乳糖酶的固定化产率和固定化酶的活性。推测羧甲基纤维的加入可以减少海藻酸盐珠粒中蛋白质的损失，增加其比表面积。指出当羧甲基纤维素与海藻酸盐凝胶的质量比为1.0:1.5时，固定化产率可达58.2%，比单独使用海藻酸盐凝胶时高14.2%。在张锐制备了羧甲基纤维素-壳聚糖复合物、氧化羧甲基纤维素-壳聚糖复合物和氧化羧甲基纤维素-壳聚糖酯复合物，优化了固定化乳糖酶的条件，并测定了固定化酶的性能。结果表明，氧化羧甲基纤维素-壳聚糖复合物固定化酶活性高，比其他两种载体更有希望应用于食品领域(张锐，2010)。杨等以明胶和海藻酸钠为载体包埋固定化乳糖酶，比较了固定化乳糖酶在贮藏温度和适宜溶解ph值不活动时的变化(杨，2013)。

吸附法

刘芳采用溶胶-凝胶法制备多孔玻璃载体，优化后固定化乳糖酶的活性回收率为20.13%。该固定化酶稳定性好，机械强度高，可重复利用，具有良好的经济效益。(刘芳，2008)。古尔达斯等人用离子交换树脂a568作为载体吸附β；-半乳糖苷酶被固定化，发现在所有温度下固定化酶的活性都高于游离酶，并且固定化酶的最适ph与游离酶相比从6.0向碱性方向偏离了0.5(Gurdas等人，2012)

共价键合

Joey talbert等人发现，共价结合到微球上的乳糖酶表面的羧酸浓度越高，酶活性的保留越小。固定前用氨基葡萄糖修饰可以显著提高固定后酶的活性(joey talbert等人，2012)。Wong dana e等人将乳糖酶共价连接到低密度聚乙烯(ldpe)上以获得活性包装模块，并且通过交替组装聚乙烯亚胺、戊二醛(gl)和乳糖酶，提高了总蛋白即乳糖酶的活性，将其用于无乳糖乳制品的生产和包装(wong dana e等人，2013)。2.2.4其他协同方法钱婷婷等以甲基丙烯酸2-羟乙酯(he-ma)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)为单体，过硫酸铵为引发剂，采用反相悬浮聚合法制备了改性磁性壳聚糖微球。此外，改性磁性壳聚糖微球作为载体，通过吸附、共价键合和戊二醛交联反应固定乳糖酶。优化了影响固定化的因素。固定化乳糖酶活性为685u/g载体，酶活性回收率为34.3%。固定化乳糖酶的ph稳定性和热稳定性明显高于游离酶。连续运行10次后，固定化酶的活性保持在70%以上，表现出良好的运行稳定性(钱婷婷，2011)。

参考:

江旭。引用该论文王志平，王志平，王志平.商品与质量，2014，(1): 119-120。

蒋世琼。引用该论文王志平，王志平，王志平.食品科学与技术，2000，(05): 29-45。

文立，张学梅，杨璐，等。乳糖不耐受和低乳糖牛奶的发展现状[J]。中国乳品，2004，27 (3): 35-37。

刘芳。共固定化乳糖酶和葡萄糖异构酶[D]。江南大学，2008。

潘潇雅，马丽，周丽丽。引用该论文王志平，王志平，王志平.中国乳业，2006，34 (3): 45-48。

[2]钱婷婷，杨瑞金，肖华，等.改性磁性壳聚糖微球固定乳糖酶的研究[J].食品与机械，2011，27 (1): 1547-1552。

徐顺庆，，崔，等.乳酸克鲁维酵母乳糖酶基因在大肠杆菌中的表达及酶学性质[j].华中农业大学学报，2010，29 (2): 179-180。

杨慧心，杜海心，田玉民。引用该论文王志平，王志平，王志平.安徽农业科学，2013，42 (17): 5497-5499。

，刘，赵等.乳糖酶的酶学特性及研究进展[J].食品研究与发展，2004，(06): 34-36。张，顾曲良，等.乳糖酶的研究进展[J].微生物学杂志，2011，31 (3): 81-。

张锐。羧甲基纤维素-壳聚糖复合物的制备及乳糖酶的固定化研究[D]。东北林业大学，2010。