? 较游离酶更适合于多酶反应；
? 可以增加产物的收率，提高产物的质量； ? 酶的使用效率提高，成本降低。 固定化酶的缺点:
? 固定化时，酶活力有损失； ? 增加了生产的成本，初始投资大；
? 只能用于可溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适用； ? 与完整菌体相比不适宜于多酶反应，特别是需要辅助因子的反应； ? 胞内酶必须经过酶的分离手续。 固定化酶的制备原则:
? 必须注意维持酶的催化活性及专一性； ? 固定化应有利于生产自动化、连续化；
? 固定化酶应有最小的空间位阻，尽可能不妨碍酶与底物的接近，以提高产
品的产量；
? 酶与载体必须有一定的接合程度，即不影响酶的原有构象,又使固定化酶
能回收贮藏，利于反复使用；
? 固定化酶应有最大的稳定性，所选载体不与废物、产物或反应液发生化学
反应；
? 固定化酶成本要低，以利于工业使用。 ?
酶的固定化方法 一、吸附法 ?
物理吸附法：酶被物理吸附于不溶性载体的一种固定化方法。此类载体很
多，无机载体有多孔玻璃、活性炭、酸性白土、漂白土、高岭石、氧化铝、硅胶、膨润土、羟基磷灰石、磷酸钙、金属氧化物等；天然高分子载体有淀粉、白蛋白等；最近，大孔型合成树脂、陶瓷等载体也十分引人注目；此外还有疏水基的载体（丁基或己基-葡聚糖凝胶）可以疏水性吸附酶，以及以单宁作为配体的纤维素衍生物等载体。物理吸附法酶活力损失少，但容易脱落。
? 离子吸附法(ion binding)：酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不
溶性载体的固定化方法。用于此法的载体有阴离子交换剂如DEAE-纤维素，DEAE-葡聚糖凝胶，Amberlite IRA-93, IRA-410, IRA-900；阳离子交换剂如CM-纤维素，Amberlite CG-50, IRC-50, IR-120,Dowex-50等。 ?
二、共价结合法(covalent binding)。酶与载体以共价键结合的固定化方法，是载体结合法中报道最多的方法。归纳起来有两类，一是将载体有关基团活化，然后与酶有关基团发生偶联反应；另一种是在载体上接上一个双功能试剂，然后将酶偶联上去。可与载体结合的酶的功能团有氨基、羧基、巯基、羟基、咪唑基、酚基等，参与共价结合的氨基酸残基不应是酶催化活性所必需的，否则会造成固定后酶活力丧失。
所用载体分三类：天然有机载体（如多糖、蛋白质、细胞）、无机物（玻璃、陶瓷等）和合成聚合物（聚酯、聚胺、尼龙等），其活化方法依载体性质各不相同。
三、交联法(crosslinking)
用双功能或多功能试剂使酶与酶或微生物与微生物细胞之间交联的固定化方法。最常见的交联剂是戊二醛。交联法反应条件比较剧烈，固定化酶活回收率一般较低。
四、包埋法(entrapment)
? ●将酶或微生物包埋在高分子凝胶细微网格中的称为凝胶包埋(gel/lattic entrapment)。载体材料有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和光敏树脂等合成高分子化合物以及淀粉、明胶、胶原、海藻酸和角叉菜胶等天然高分子化合物。合成高分子化合物常采用单体或预聚物在酶或微生物存在下聚合的方法，而溶胶状天然高分子化合物则在酶或微生物存在下凝胶化。网格型包埋法是固定化微生物中用得最多、最有效的方法。 ?
●将酶或微生物包埋在高分子半透膜中的称为微囊型包埋
(microentrapsulation)。微囊型固定化酶通常直径为几微米的球状体，颗粒比网格型的要小得多，比较有利于底物和产物扩散，但是反应条件要求高，制备成本也
高。
●界面沉淀法(interfacial coacevation)。利用某些高聚物在水相和有机相的界面上溶解度极低而形成皮膜将酶包埋。
●界面聚合法(interfacial polymerization method)。利用亲水性单体和疏水性单体在油水两相界面上发生聚合反形成高分子聚合物半透膜使酶被包埋于半透膜内。 ?
●二级乳化法(liquid surfactant membrane method)。酶溶液先在高聚物（常
用乙基纤维素、聚苯乙烯）有机相中乳化分散，乳化液再在水相中分散形成次级乳化液，当有机高聚物溶液固化后，每个固体球内包含着多滴酶液。此法制备比较容易，但膜比较厚，会影响底物扩散。 ? ?
? 固定化酶的性质
固定化后酶活力的变化及其原因：
固定化酶的活力在多数情况下比天然酶小，其专一性也能发生变化。原因可能是：
? 酶分子在固定化过程中，空间构象会有所变化，甚至会影响活性中心的氨
基酸残基；
? 固定化后，酶分子空间自由度受到限制，直接影响到活性中心对底物的定
位作用；
? 内扩散阻力使底物分子与活性中心的接近受阻；
? 包埋时酶被高分子物质半透膜包围，大分子底物不能透过膜与酶接近。 固定化对酶稳定性的影响
大多数情况下，酶固定化后稳定性有所提高： ? 固定化酶热稳定性提高；
? 对各种有机试剂及酶抑制剂的稳定性提高；
? 固定化酶对不同pH稳定性、对蛋白酶稳定性、贮存稳定性和操作稳定性
都有影响。
固定化后酶稳定性提高的原因：
? 酶分子与载体多点连接，可防止酶分子变形； ? 酶活力的缓慢释放； ? 抑制酶的自降解。
辅酶及偶联酶系的固定化 辅酶物质的固定化
辅酶物质和相应的酶蛋白有一定的亲和性，某些酶需要有相应的辅酶物质才表现活性，辅酶物质本身也有弱的催化活性，当辅酶与特定的高分子物质结合后催化效率会大大升高。辅酶物质的固定一般采用载体共价偶联法。固定化时要保证其催化功能基团处于功能状态，与酶蛋白结合后，仍处于游离状态。 要求辅酶物质的酶的固定化
这类酶可以直接偶联固定，也可以通过辅酶物质对酶蛋白进行亲和吸附固定。亲和固定法的优点是它对酶蛋白的高级结构影响较小；缺点是由于在亲和结合中要用去酶的一个活性中心，酶将因此失去部分催化能力。所以当酶的活性中心数目较多时，亲和固定是一种可取的方法，但活性中心较少时，直接偶联法则较为有利。
偶联酶系的固定化
一些生化反应需要多种酶协同完成，固定化的偶联多酶系统是符合这种要求的高效而简便的应用形式。偶联的多酶系统可以通过多种方式进行固定化：用胶或微囊进行混合包埋；以共价偶联方式共固定于同一载体上；分别固定于不同颗粒或膜结构上。
固定化细胞
固定化细胞越发受到重视的原因是：它可以大大降低成本，省去酶的分离纯化工作，减少酶的活性损失，这一点对于细胞内酶与不稳定的酶来说特别有意义，而且固定化细胞的制备与使用都比固定化酶更简便；固定化细胞可以作为单一的酶发挥作用，也可以利用它所包含的复合酶系完成一部分代谢乃至整个发酵过程，特别是那些需要辅助因子参与的合成代谢过程。
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