科技名词

固定化酶

immobilized enzyme

定义：固定在一定载体上，并在一定的空间范围内进行催化反应的酶。

学科：食品科学技术_食品科学_食品生物技术_食品酶工程

相关名词：酶 修饰酶 天然酶

来源：全国科学技术名词审定委员会

【延伸阅读】

固定化酶是指通过物理或化学等手段将酶束缚或限制在一定空间内，使其仍具有催化活性的酶制剂。与天然酶相比，固定化酶具有不易失活、易回收、可重复利用等特点。

酶的固定化是一项20世纪50年代开始进行研究的技术。基于生物体内的酶固定在细胞壁和细胞膜上，人们提出了酶的固定化，希望能将酶重复使用，同时又能改善酶的各种特性。根据1971年第一届国际酶工程会议对酶的分类，酶可以分为天然酶和修饰酶，固定化酶属于修饰酶。酶的固定化，可以通过将酶包裹于聚合基质或连接于载体分子而限制酶的移动，也可以采用酶的交联，通过蛋白质交联或无活性材料的加入，从而产生不同材料的固定方法。到20世纪80年代，固定化酶技术在工业生产中得到了广泛的应用。目前，已应用于L-氨基酸、糖、核苷酸、抗生素等有机化合物的生产过程中。

在现代食品工业中，固定化酶技术的使用尤为重要。食品工业中固定化酶的使用，能将酶和反应物分开，使产物不含酶，因此不需要加热使酶失活，有助于提高食品的品质。例如，在乳品生产过程中，“饮用不胀气”的低乳糖奶即是使用固定化乳糖酶技术将原料乳中的乳糖预先分解为易被人体消化吸收的半乳糖和葡萄糖，从而解决了因人体内乳糖酶活性低、乳糖在大肠中分解产酸产气而造成的喝奶后腹痛、腹泻等乳糖不耐受问题。另外，在食品检测领域中，应用固定化酶技术可以准确而灵敏地测定食品中某一成分的含量，如利用表面固定5-核苷酸酶和辣根过氧化物酶的电极，可以在线测定鸡肉中肌苷酸的含量，从而快速判断鸡肉新鲜度。此外，固定化酶即可以固定一种酶单独作用，也可以同时固定多种酶协同作用，如在乳果糖的生产过程中，与传统分步催化乳糖的方式不同，使用乳糖酶和葡萄糖异构酶的共固定化酶可实现底物和产物的一步转化，转化率得到提高，副产物也被减少。