酶工程制药（医学）课件

酶工程制药1第一节概述一、酶工程简介（EnzymeEngineering）酶工程是酶学和工程学相互渗透结合、发展而形成的一门新的技术学科。它是从应用的目的出发研究酶、应用酶的特异催化性能，并通过工程化将相应原料转化成有用物质的技术。2酶工程的名称出现在20世纪20年代，主要指自然酶制剂在工业上的规模应用。1953年，德国人提出了酶固定化技术。1969年，日本人用固定化技术拆分了DL-氨基酸。1971年，第一届国际酶工程会议提出酶工程的主要内容：酶的生产、分离纯化、酶的固定化、酶及固定化的反应器、酶和固定化酶的应用。3（二）酶的化学本质蛋白质酶单纯酶结合酶（全酶）=酶蛋白+辅因子辅因子辅酶

与酶蛋白结合得比较松的小分子有机物。辅基与膜蛋白结合得紧密的小分子有机物。金属激活剂

金属离子作为辅助因子。5必需基团：这些基团若经化学修饰使其改变，则酶的活性丧失。活性部位：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接有关的部位。必需基团活性部位维持酶的空间结构结合基团催化基团专一性催化性质6二、现代酶工程的主要内容：1.酶的分离纯化、大批量生产及新酶和酶的应用开发；2.酶和细胞的固定化及酶反应器的研究，包括酶传感器、反应检测；3.酶生产中基因工程技术的应用及遗传修饰酶的研究；4.酶的分子改造和化学修饰，结构与功能的研究；7三、酶的来源

酶的来源：酶的生产目前多数直接从生物体中提取分离。非常少的是合成,基因工程.早期酶的生产多以动植物为主要原料，如激肽释放酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶。近10年来，研究发展了动植物组织培养技术，但周期长、成本高。工业生产一般都以微生物为主要来源。目前使用的千余种商品酶，大多数是微生物生产的。其特点是：91.微生物种类繁多，凡是动植物体内存在的酶，几乎都年从微生物中得到；2.微生物繁殖快、生产周期短、培养简便，并可通过控制培养条件来提高酶的产量；3.微生物具有较强的适应性，通过各种遗传变异的手段，能培育出新的高产菌珠。10目前常用的产酶微生物

E.coli：是应用最广泛的产酶菌。分泌胞内酶，经细胞破碎分离得到。在工业上用于生产谷氨酸脱羧酶、天门冬氨酸酶、青霉素酰化酶、β-半乳糖苷酶枯草杆菌：主要用于生产α-淀粉酶、β-葡萄糖氧化酶、碱性磷酸脂酶。11四、酶在医药领域的应用1.在疾病诊断方面的应用由于酶具有专一性强、催化效率高、作用条件温和等显著的催化特点，酶学诊断已经发展成为可靠、简便又快捷的诊断方法，具有广阔的应用前景。酶学诊断方法包括两个方面，一是根据体内原有酶活力的变化来诊断某些疾病，二是利用酶来测定体内某些物质的含量，从而诊断某些疾病。13(1)根据体内酶活力的变化诊断疾病:一般健康人体内所含有的某些酶的量是恒定在某一范围的。当人们患上某些疾病时，则由于组织、细胞受到损伤或者代谢异常而引起体内的某种或某些酶的活力发生相应的变化。故此，可以根据体内某些酶的活力变化情况，而诊断出某些疾病。14(2)用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病：人体在出现某些疾病时，由于代谢异常或者某些组织器官受到损伤，就会引起体内某些物质的量或者存在部位发生变化。通过测定体液中某些物质的变化，可以快速、准确地对疾病进行诊断。酶具有专一性强、催化效率高等特点，可以利用酶来测定体液中某些物质的含量变化，从而诊断某些疾病。15消化类：研究最早，是品种最多的一类酶.在这一类酶中主要有胃蛋白酶、胰酶、淀粉酶、纤维素酶、木瓜酶、凝乳酶、无花果酶、菠萝酶等。健美生消化酶—帮助肠胃蠕动17抗炎净创类：目前在治疗上发展最快，用途最广的一种。多数是蛋白质水解酶，分解发炎部位纤维蛋白的凝结物，消除伤口周围的坏疽、腐肉和碎屑。其中有些酶能够分解脓液中的核蛋白使成简单的嘌呤和嘧啶，降低脓液的粘性、达到净洁创口、消除痴皮、排除脓液抗炎消肿的目的。主要有胰蛋白酶、糜蛋白酶、双链酶，α-淀粉酶、胰脱氧核糖核酸酶等。18血凝和解凝类：这类酶都是从血液中提取出来的。凝血酶的作用是促使血中纤维蛋白元变成不溶性纤维蛋白,从而促使血液凝固，防止微血管出血。纤维蛋白溶解酶的作用是溶解血块，为目前临床上最新的一种酶制品,治疗血栓静脉炎、冠状动脉栓塞等。抑肽酶作为肽酶抑制剂，广泛应用于体外循环手术，大剂量抑肽酶可明显减少心脏外科手术后的渗血，消除因心脏外科手术后渗血而导致的死亡19凝血酶21解毒类：主要作用是解除体内或因注射某种药物产生的一种有害物质。主要品种有青霉素酶、过氧化氢酶和组织胺酶等。青霉素酶能够分解青霉素分子中的β一内酰胺环，使变成青霉噻唑酸，消除因注射青霉素引起的过敏反应。

223.在药物生产方面的应用利用酶的催化作用将前体物质转变为药物。这方面的应用日益增多。现已有不少药物包括一些贵重药物都是由酶法生产的

23254.在分析检测方面的应用酶法检测或酶法分析如：ELISA,免疫组织化学，Westernblot中的HRP26二、酶的提取（一）细胞破碎许多酶存在于细胞内。为了提取这些胞内酶，首先需要对细胞进行破碎处理。1）机械破碎2）物理破碎3）化学破碎4）酶解破碎JY92-IID超声波细胞粉碎机细胞破碎珠高压细胞破碎机DY89-I型电动玻璃匀浆机291.采用缓冲体系：防PH大幅度变化而失活2.添加保护剂：防活性基集团活性中心受影响3.抑制水解酶的作用4.其他保护措施：温度，PH，搅拌，光照，氧化等影响30（二）酶的抽提31(三）沉淀分离32三、酶的纯化过滤与膜分离电泳离子交换层析33第三节酶和细胞的固定化

（一）固定化酶的制备1、固定化酶（immobilizedenzyme）的定义:指限制或固定于特定空间位置的酶。具体讲是指经物理或化学方法处理，使酶变成不易随水流失即运动受到限制，而又能发挥催化作用的酶制剂。制备固定化酶的过程称为酶的固定化。固定化所采用的酶，可以是纯化的酶，也可以是结合在菌体（死细胞）或细胞碎片上的酶或酶系。342、固定化酶的特点（1）可以多次使用，酶的稳定性提高；（2）反应后，酶与底物和产物易于分开，产物中无残留酶，易于纯化。（3）反应条件易于控制，可实现转化反应的连续化和自动控制；（4）酶的利用率高，单位酶催化的底物量增加，用酶量少；（5）比水溶性酶更适合于多酶反应。3536（1）载体结合法：将酶结合于不溶性载体上的固定化方法。A.物理吸附法：用物理方法将酶吸附于不溶性载体上的固定化方法。活性碳,多孔玻璃,树脂等优点：操作简单，可选用不同电荷和不同形状的载体，有可能固定化和纯化过程同时实现，酶失活后载体仍可再生。缺点：最适吸附酶量无规律可循，吸附量与酶活力不一定呈平行关系，酶与载体结合力不强，酶易于脱落，导致酶活下降并污染产物。37

B、离子结合法：酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体上。DEAE-纤维素等优点：操作简单，处理条件温和，酶的高级结构和活性中心的氨基酸残基不易被破坏。缺点：载体和酶的结合力弱，易受缓冲液种类或pH的影响，离子强度高时，酶易脱落。38C、共价结合法：酶以共价键结合于载体上。即将酶分子上非活性部位功能团与载体表面反应基团进行共价结合的方法。优点：酶与载体结合牢固，稳定性好，不易脱落。缺点：载体要活化，反应条件苛刻，操作复杂，反应条件剧烈，酶易失活和产生空间位阻效应。39（2）交联法：用双功能或多功能试剂使酶与酶或细胞与细胞之间交联的方法。交联法又分：交联酶法、酶与辅助蛋白交联法、吸附交联法和载体交联法。常用的交联剂：戊二醛、双重氮联苯胺-2、2-二磺酸、1,5-二氟-2,4-二硝基苯。40酶分子之间共价交联和与水不溶性载体共价偶联酶分子；（a）酶分子之间用双功能基团的化学交联试剂相互交联成水不溶性的固定化酶；（b）酶分子被偶联到水不溶性载体上形成水不溶性的固定化酶41（3）包埋法：A、网格型：将酶或细胞包埋在高分子凝胶细微网格中。常用合成高分子化合物有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、光敏树脂。天然高分子化合物有淀粉、明胶、胶原、海藻胶、角叉菜胶。多用于固定化细胞42B、微囊型：将酶或细胞包埋在高分子半透膜中。通常为直径几微米到几百微米的球状体。颗粒比网格型要小得多，比较有利于底物与产物的扩散，但反应条件要求高，制备成本也高。4344（二）新型的酶固定化方法温和的条件下进行，减少酶活力损失，提高固定化效率光偶联法：光敏性单体聚合物包埋固定化酶或带光敏性基团的载体共价固定化酶等离子体法：高度激发的原子、分子，自由基的聚集体，载体表面用等离子体修饰，引入活性基团45无载体固定化酶直接用交联剂交联用交联剂交联溶解酶、晶体酶、物理聚集酶、和喷雾干燥酶等四种无载体酶体系，优点如下：1.催化活性高，成本低2.具备较高的催化剂比表面3.可加入多种酶4.底物扩散受限制少5.极端条件下稳定性高46（三）固定化细胞的方法1.固定化细胞的定义将细胞限制或定位于特定空间位置的方法.第二代固定化酶.不用载体，通过化学或物理的手段使细胞彼此附着相连另外还有载体粘合，金属螯合等多种方法472、固定化细胞的制备技术

（1）载体结合法制备技术：将细胞悬浮液直接与水不溶性载体相结合。载体主要为阴离子交换树脂、阴离子交换纤维素、聚氯乙烯。优点：操作简单，符合细胞的生理条件，不影响细胞的生长及酶活性。缺点：吸附容量小结合强度低。（2）包埋法制备技术：与包埋酶法相同。48（3）交联法制备技术：由于所用交联剂戊二醛等对细胞有毒性，一般很少用。（4）无载体法制备技术：靠细胞自身的絮凝作用制备固定化细胞的技术。通过助凝剂或选择性热变性的方法实现细胞的固定化。此外还有粘合法，截留法等49（四）常用的固定化酶载体材料1.固定化酶载体材料的性质要求(1)功能基团(2)渗透性和比表面：大的比表面和多孔结构(3)溶解性：要求不溶于水(4)机械刚性和稳定性：(5)组成和粒径：孔径小(6)对微生物的抵抗性(7)经济环保502.固定化酶载体材料(1)高分子载体1)天然高分子材料：优点：无毒，传质性好缺点：易被微生物降解一般用壳聚糖，海藻酸钠511)合成有机高分子材料：强度大，抗微生物降解聚苯乙烯52(2)无机载体稳定性好，机械强度高，不易降解，耐酸，成本低，寿命长玻璃，硅凝胶，铝等53（3）复合载体：无机有机材料复合组成的新型载体磁性高分子微球:内部含有磁性金属或金属氧化物的超细粉末。回收简单54

3、固定化方法的选择（1）固定化酶应用的安全性：要按照药物和食品领域的检验标准作必要的检查。所用试剂是否有毒性和残留。尽可能选择无毒性试剂。（2）固定化酶在操作中的稳定性：在选择固定化方法时要求固定化酶在操作过程中十分稳定，能长期反复使用，在经济上有极强的竞争力。（3）固定化的成本：包括酶、载体、试剂的费用，也包括水、电、气、设备和劳务投资等。554、载体的选择

为了工业化应用，最好选择工业化生产中已大量应用的廉价材料为载体，如聚乙烯醇、卡拉胶、海藻胶等。离子交换树脂、金属氧化物及不锈钢碎屑等都是有应用前途的载体。此外，载体的选择要考虑底物的性质，如当底物为大分子时，只能用可溶性固定化酶，不能用包埋型；若底物不完全溶解或黏度大，宜采用密度高的不锈钢屑或陶瓷材料制备固定化酶，以便实现转化反应和回收固定化酶。56二、固定化酶（细胞）的性质与指标

1、固定化酶的形状（1）颗粒状：包括酶珠、酶块、酶片、酶粉。每种固定化方法均可制备颗粒状，方法简单，比表面积大，转化效率高，适用各种反应器。如酵母酶珠。（2）纤维状：三醋酸纤维素用适当的溶剂溶解后与酶混合，再用喷丝的方法就可制成酶纤维。比表面积大，转化效率高，但只适用于填充床反应器。此外，纤维酶可以织成酶布用于填充床反应器。57（3）膜状固定化酶：可通过共价结合的方法将酶偶联在滤膜上。也可用其他方法制膜酶。酶膜比表面积大，渗透阻力小，可用于酶电极，破碎后也可用于填充床。目前已有木瓜酶、葡萄糖氧化酶、过氧化物酶、脲酶等酶膜。（4）管状固定化酶：又称酶管，利用管状载体如尼龙、聚氯苯乙烯和聚丙烯酰胺，经活化后与酶偶联得酶管。酶管的机械强度大，切短后可用于填充床反应器，也可组装成列管式反应器。目前已制备出糖化酶、转化酶、脲酶等酶管。582、固定化酶的性质

（1）酶活力的变化：酶经过固定化之后活力大都下降。其原因主要是酶活性中心的重要氨基酸与载体发生结合，酶的空间结构发生变化或酶与底物结合时存在空间位阻效应。包埋法中还有底物与产物扩散阻力增大。（2）酶稳定性的变化：包括对温度、pH、蛋白酶变性剂和抑制剂的耐受程度。固定化后，稳定性提高，有效寿命延长。其原因是限制了酶分子之间的相互作用，阻止了其自溶，增加了酶构型的牢固程度。591.热稳定性提高：热稳定性越高，工业化意义越大。热稳定性高可以提高反应温度和反应速度，提高效率。2.对有机试剂及酶抑制剂的稳定性提高3.PH，蛋白酶等稳定性提高60A、操作稳定性：通常半衰期达到1个月以上时，即具有工业应用价值。B、贮藏稳定性：一般不能长期贮存，现做现用，否则活力逐渐下降。若需长期保存，可在贮存液中添加底物、产物、抑制剂和防腐剂，并于低温保存。C、对蛋白酶的稳定性：大多数天然酶经固定化后对蛋白酶的耐受力有所提高。可能的原因是由于空间位阻效应使蛋白酶不能进入固定化酶内部。61（3）酶学特性的变化A、底物专一性：对底物的专一性下降。B、最适pH：最适pH可能变大，也可能变小；pH-酶活曲线可能发生变化，其变化与酶蛋白和载体的带电性质有关。C、最适温度：一般升高。原因是固定化后空间结构更为稳定。D、米氏常数(Km)：Km值均发生变化，有的增加很小，有的增加很大，但不会变小。E、最大反应速度（Vm）：变化很小或不变。62(4)评价固定化酶（细胞）的指标1.固定化酶活力测定单位;每毫克干重每分钟转化底物的量活力回收率=固定化酶总活力/加入酶的总活力相对活力＝固定化酶总活力/（加入酶的总活力－上清液中未偶联的酶活力）2.偶联率及相对活力的测定偶联率＝（加入酶活力－上清液酶活力）/加入蛋白活力633.半衰期，即酶的活力降为初活力一半时所经历的连续操作时间。T1/2表示4.热稳定性：将固定化酶在不同温度下温育1h，在最适温度下测酶活力，一般保持在60%以上64三、酶传感器（一）原理它将活性物质酶覆盖在电极表面,酶与被测的有机物或无机物反应,形成一种能被电极响应的物质。1967年Updick和Hicks将固定化的葡萄糖氧化酶膜结合在氧电极上,做成了第一支葡萄糖电极；此后,这类酶传感器通常是通过检测产物H2O2的浓度变化或氧的消耗量来检测底物。656667用葡萄糖氧化酶电极测定血液、尿、发酵液中的葡萄糖浓度；用脲酶电极测定血液中的尿素浓度6869（二）酶传感器主要类型酶催化特定底物发生反应,从而使特定生成物的量有所增减.用能把这类物质的量的改变转换为电信号的装置和固定化酶耦合,即组成酶传感器.依据信号转换器的类型,酶传感器大致可分为酶电极(主要包括离子选择电极、气敏电极、氧化还原电极等电化学电极)、酶场效应晶体管传感器(FET-酶)和酶热敏电阻传感器等70（1）酶电极固定化酶与各种电极结合的传感装置。一般用凝胶包埋成薄膜，与电极相连。71电位型电极1．离子选择电极对特定的离子呈选择性响应的电极，快速、灵敏、可靠、价廉，应用范围很广。在生物医学领域也常直接用它测定体液中的一些成分（如H+，K+，Na+，Ca2+等）。2．氧化还原电极

不同于离子选择电极的另一类电位型电极．这里指的主要是零类电极。72

电流型电极

传感器中采用电流型电极为信号转换器的趋势日益增加，与电位型电极相比有以下优点：（1）电极的输出直接和被测物的浓度呈线性关系，不像电位型电极那样和被测物浓度的对数呈线性关系．（2）电极输出值的读数误差所对应的待测物浓度的相对误差比电位型电极的小．（3）电极的灵敏度比电位型电极的高．

73氧电极

有不少酶如氧化酶和加氧酶在催化底物反应时要用溶解氧为辅助试剂，反应中所消耗的氧量就用氧电极来测定．目前用得最多的氧电极是电解式的Clark氧电极，Clark氧电极是由铂阴极、Ag/AgCl阳极、KCl电解质和透气膜所构成。当将氧电极插入含有溶解氧的溶液后，溶液中的O2将扩散，透过透气膜到达铂阴极表面被还原，还原电流值与溶解氧的量有关．7475（2）热敏电阻酶传感器将酶催化的热量转化为电信号稳定性好，灵敏度高，价格低76（3）离子敏场效应晶体管酶传感器（ISFET）对离子或分子敏感的半导体器件ISFET与常用的绝缘栅型场效应晶体管构造相同．不过在输入栅极做了一些改进，以能与特定的化学物质反应，产生电位的酶膜取代金属极．让酶膜直接与溶液接触，由于酶膜对溶液中的离子有选择作用，从而调制ISFET的漏电流变化，利用这个特性就能检测一溶液中的离子活度．7778（4）光纤传感器酶固定在光学透明的载体上，构成生物敏感膜，酶与底物反应引起穿越酶膜的光的性质变化，检测光信号79第四节固定化酶和固定化细胞的反应器用于酶进行催化反应的容器及其附属设备称为酶反应器。酶催化反应过程示意图过程调控生物反应器

消毒原料预处理

产物分离提纯

产品生物催化剂制备空气除菌能量热量80常见的酶反应器类型按结构区分搅拌罐式反应器（StirredTankReactor,STR）鼓泡式反应器(bubblecolumnreactor,BCR)填充床式反应器(packedcolumnreactor,PCR)流化床式反应器(FluidizedBedReactor,FBR)膜反应器(MembraneReactor,MR)按操作方式区分分批式反应(batch)连续式反应(continuous)流加分批式反应(feedingbatch)混合形式连续搅拌罐反应器（ContinuousStirredTankReactor,CSTR）分批搅拌罐反应器（BatchStirredTankReactor,BSTR）81一、反应器的类型和特点⒈间歇式搅拌罐反应器用于游离酶反应后随即放料。又称为批量反应器（BatchReactorBSTR）。特点：底物与酶一次性投入反应器内，产物一次性取出；反应完成之后，固定化酶（细胞）用过滤法或超滤法回收，再转入下一批反应。

82优点：装置较简单，造价较低缺点：固定化酶经反复回收使用时，易失去活性，故在工业生产中，间歇式酶反应器很少用于固定化酶，但常用于游离酶。83⒉连续流动搅拌罐反应器连续进料、连续出料连续搅拌釜式反应器（CSTR）。向反应器投入固定化酶和底物溶液，不断搅拌，反应达到平衡之后，再以恒定的流速连续流入底物溶液，同时，以相同流速输出反应液（含产物）。底物溶液进口

反应液出口

84优点：混合良好，各部分组成相同，并与输出成分一致。缺点：搅拌浆剪切力大，易打碎磨损固定化酶颗粒。853.鼓泡式反应器鼓泡式反应器(bubblecolumnreactor,BCR)用于游离酶和固定化酶的催化反应。在使用鼓泡式反应器进行固定化酶的催化反应时，反应系统中存在固、液、气三相，又称为三相流化床式反应器。鼓泡式反应器的结构简单，操作容易,剪切力小，物质与热量的传递效率高，是有气体参与的酶催化反应中常用的一种反应器。例如氧化酶催化反应需要供给氧气，羧化酶的催化反应需要供给二氧化碳等。

864.喷射式反应器利用高压蒸汽的喷射作用，实现酶与底物的混合，进行高温短时催化的反应器喷射罐和维持罐组成一般用于耐高温酶的催化875.膜反应器膜反应器（membranereactor,MR）是将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起而成的反应器。可以用于游离酶的催化反应，也可以用于固定化酶的催化反应。用于固定化酶催化反应的膜反应器是将酶固定在具有一定孔径的多孔薄膜中，而制成的一种生物反应器。膜反应器可以制成平板型、螺旋型、管型、中空纤维型、转盘型等多种形状。常用的是中空纤维反应器。8889连续搅拌罐—超滤膜反应器

简称CSTR-UFR。在CSTR（连续式搅拌罐）出口处设置一个超滤器。可以将小分子产物与大分子酶和底物分开，有利于产物回收。该反应器适用于颗粒较细的固定化酶、游离酶和细胞以及小分子产物与大分子底物。游离酶在膜反应器中进行催化反应时，底物溶液连续地进入反应器，酶在反应容器的溶液中与底物反应，反应后，酶与反应产物一起，进入膜分离器进行分离，小分子的产物透过超滤膜而排出，大分子的酶分子被截留，可以再循环使用。906.填充床反应器（PackedReactor,PBR）

填充床反应器。固定化酶添充于床层内。反应器内的流体的流动形态为平推流形。底物以恒定流速通过反应床.91优点是：高效率、易操作、结构简单等，是目前工业生产及研究中应用最为普遍的反应器。它适用于各种形状的固定化酶和不含固体颗粒、黏度不大的底物溶液，以及有产物抑制的转化反应。缺点是：传质系数和传热系数相对较低。当底物溶度含固体颗粒或黏度很大时，不宜采用PBR92特点：底物溶液以足够大的流速，从反应器底部向上通过固定化酶柱床时，便能使固定化酶颗粒始终处于流化状态,达到混合的目的。7.流化床反应器（FluidizedBedReactor,

FBR）93其流动方式使反应液的混合程度介于CSTR的全混型和PBR的平推流型之间。FBR可用于处理黏度较大和含有固体颗粒的底物溶度，同时，亦可用于需要供气体或排放气体的酶反应（即固、液、气三相反应）。但因FBR混合均匀，故不适用于有产物抑制的酶反应。94各种反应器的示意图95各种酶反应器的特点96二、反应器性能评价⒈固定化酶的形状溶液酶,回收困难,只适用于BSTR颗粒及片状的固定化酶对CSTR和PBR均适用膜及纤维片状的酶只适用PBR固定化酶易变形,易粘及结颗粒时,采用FBR97⒉底物的物理性质溶解性和浊液性底物.适合任何反应器颗粒和胶状底物需要高速搅拌⒊反应的动力学特性CSTR型随搅拌速度,PFR型随流速增加而加快98⒋酶的稳定性高速搅拌会脱落,避免剪切力,减少外界环境影响.99三、酶反应器的操作1.酶反应器操作条件的确定及其调节控制（1）底物浓度的确定与调节控制底物浓度是酶催化速度的关键因素要确定适宜的底物浓度，过低，反应速度慢，过高，粘度大100（2）酶浓度的确定与调节控制底物粘度足够高时，酶反应速度与与酶浓度成正比考虑成本，保持一定的酶浓度，，进行补充和替换101（3）反应温度的确定与调节控制需最适用温度，控制在范围内温度变化时，及时调节102（4）PH的确定与调节控制最适PH在操作过程中，有时需要用酸或碱来调节反应液PH。如果局部的pH过高或过低，就会引起酶的失活，或者使底物和产物发生水解反应。这时，可用加快搅拌已促使混合均匀。103（5）搅拌速度的确定与调节控制混合均匀，有效碰撞搅拌过慢，影响混合均匀性，过快，剪切力过大104（6）流动速度的确定与调节控制连续式酶反应器中，控制好流速，保证混合均匀，过慢，酶颗粒沉积，阻塞；过快，流动状态过乱，固定化酶结构破坏，脱落，流失填充床式，流速越慢，酶与底物接触时间越长，反应越完全，但生产效率低，过快，影响转化效率膜反应器，容易产生浓差极化阻塞膜孔，需搅拌和控制流速105

2.酶反应器应用的注意事项（1）保持酶反应器的操作稳定性：一定时间后，检查酶活力，进行补充和替换（2）保持流体的流动方式和状态：流动状态的改变，会影响酶与底物，产物的接触（3）防止酶的变性失活:控制温度，PH，金属离子，剪切力106（4）防止微生物污染：一般不必严格无菌操作，但底物与产物为营养物时，需防微生物污染。一般要符合必要的卫生条件，生产药用或食品酶时，卫生条件要求较高107措施：要求环境清洁，反应器使用前后进行清洗和消毒严格管理，经常检测加消毒剂等采用较高温度和低的PH1083.生产能力的下降及对策酶反应