固定化脂肪酶是將脂肪酶通過物理或化學的方法與某種物體結合制備成為不溶于水的,但仍具有催化活性的復合體,這一過程是將單體的游離脂肪酶轉(zhuǎn)變成了被某種物體束縛的復合脂肪酶催化劑。
大致分為物理法和化學法:物理法包括吸附法和包埋法;化學法包括交聯(lián)法和共價結合法。
吸附法一般可分為物理吸附法和離子交換吸附法。物理吸附法是將酶蛋白通過較弱的范德華力等相互作用.吸附到不溶于水的載體表面上而使酶固定化.物理吸附法是較簡單的固定化方法。該法酶蛋白的活性中心不易受破壞,酶的高級結構變化也不明顯,而缺點是酶與載體的相互作用較弱,因而吸附的酶極易從載體表面上脫落下來。離子交換吸附法是通過離子效應,將酶固定到具有離子交換基團的非水溶性載體上。主要優(yōu)點是操作條件比較溫和,所制備的固定化酶活力損失較少。但與物理吸附法存在著同樣的缺點,即酶與載體的相互作用較弱。
包埋法是將酶包裹于凝膠形成的網(wǎng)絡結構中,或半透膜聚合物的超濾膜內(nèi)使其固定化。包埋法可分為凝膠包埋法(網(wǎng)格型)和微膠囊法(微囊型)2種。包埋法比較簡單,采用惰性材料作為載體,一般不會與酶蛋白的氨基酸殘基進行結合反應,很少改變酶的空間構象,酶活回收率較高,可以應用于多種酶的固定化。但值得注意的是它只適用于分子量比較小的底物和產(chǎn)物的酶催化反應,因為只有小分子物質(zhì)才可以透過高分子網(wǎng)格或微囊中。
共價結合法是指酶分子之間或酶蛋白分子的功能團與載體表面上的反應基團之間以共價鍵相互連接,形成固定化酶。共價結合法包括載體共價結合和非載體共價結合。共價結合法具有酶與載體結合牢固、不易脫落、可連續(xù)使用時間較長等優(yōu)點,但反應條件苛刻、操作復雜、酶活回收率低,甚至酶的底物專一性有時也會發(fā)生變化,并且在操作過程中常常會引起酶蛋白高級結構發(fā)生變化,從而導致活性中心受到破壞,因此,其重復性不高,并不是每次都能獲得高活力的固定化酶。
交聯(lián)法,利用交聯(lián)劑對晶體酶或溶解酶交聯(lián)后就形成能保持一定催化活性的交聯(lián)酶。目前主要有交聯(lián)酶晶體(Cross—Linked Enzyme Crystals,CLECs)、交聯(lián)溶解酶(Cross—Linked Dissolved Enzyme,CLEs)、交聯(lián)酶聚集體(Cross—Linked Enzyme Aggregate,CLEAs)和交聯(lián)噴霧干燥酶 Cross—Linked Spray—dried En.zyme,CLSDs)等4種無載體酶系統(tǒng)。