• 问题的提出：游离酶的不足之处

• 游离酶的改进思路

• [ ] 固定化酶：被水不溶性载体固定在一定空间范围内进行催化反应的酶

• [ ] 固定化生物技术：通过化学或物理的手段将酶或游离细胞定位于限定的空间区域内，使其保持活性并可反复利用。

固定化酶可像一般化学反应中的固体催化剂一样，既有酶催化特性，又有一般化学催化剂能回收、反复使用等优点，可使生产工艺连续化、自动化

固定化酶克服游离酶的不足之处，增加酶的稳定性，使昂贵的酶能重复使用

• 固定化生物催化剂：固定化酶、固定化死细胞（微生物菌体）、固定化活细胞（增殖细胞）、固定化植物细胞、固定化动物细胞、固定化原生质体

• [ ] 优点

  • 不溶于水，易与底物、产物分开
  • 可反复连续使用，使用率提高
  • 提高了酶稳定性

• [ ] 缺点

  酶活有损失；仅用于可溶性底物；存在扩散限制，适于催化小分子物质；工厂初始投资大；胞内酶必须经过酶的分离

• [ ] 发展简史

  • 1916 年，Nelson 和 Griffin（美）发现吸附在骨碳上的蔗糖酶仍显示催化活力 —— 最早的固定化酶（吸附法）

  • 1953 年，Grubhofer 和 Schleith（德）用重氮化聚氨基苯乙烯树脂固定化水解酶

  • 1969 年，千畑一郎（日）采用固定化氨基酰化酶，从 DL-氨基酸消旋混合物中连续拆分生产 L-氨基酸

    固定化酶的首次工业规模应用 促使酶工程作为一个独立的学科从发酵工程中脱离出来

  • 1971 年，第一次国际酶工程会议确定“固定化酶”的统一英文名称为 Immobilized Enzyme

  • 1973 年，日本首次在工业上成功应用固定化 E. coli 菌体中的天冬氨酸酶，由反丁烯二酸连续生产 L-天冬氨酸

    首次报道固定化细胞的应用

  • 1976 年，法国用固定化酵母细胞生产啤酒和酒精

  • 1978 年，日本用固定化 B. subtilis 细胞生产淀粉酶

    固定化细胞产酶的先例

  • 1979 年，固定化毛地黄细胞和长春花细胞成功

    固定化植物细胞技术的突破

  • 1982 年，日本首次研究用固定化原生质体生产谷氨酸

    固定化原生质体技术诞生