생체촉매에서 효소의 고정화: 왜, 무엇을, 어떻게

이 튜토리얼 리뷰에서는 생체촉매에서 사용하기 위한 효소 고정화의 이유, 내용 및 방법에 대한 개요를 제시합니다. 녹색 및 지속 가능한 화학 물질 제조와 관련하여 생체촉매의 중요성이 논의되고, 실용적이고 상업적인 타당성을 위한 주요 기술로서 효소 고정화의 필요성이 강조됩니다. 고정화의 근본적인 이유는 자유 효소에 비해 생체촉매의 안정성과 재활용성을 향상시킬 필요성입니다. 효소 잔여물이 포함된 제품 오염의 위험이 낮고 알레르기 반응성이 낮거나 없는 것도 고정화된 효소의 또 다른 장점입니다. 고정화 방법은 지지체에 대한 흡착, 지지체 내 캡슐화, 및 교차 결합(지지체 없이)으로 세 가지 카테고리로 나누어집니다. 사용된 방법에 관계없이 고정화와 관련된 일반적인 고려 사항은 고정화 수율, 고정화 효율, 활성 회수, 효소 적재량(생체촉매에서 wt%) 및 물리적 특성, 예를 들어 입자 크기와 밀도, 소수성 및 기계적 강도(전체 고정화물, 즉 고정화된 효소 + 지지체)의 것으로 구성됩니다. 고정화물의 선택은 사용되는 반응기 구성에 강하게 의존하며, 예를 들어 교반탱크, 고정층, 유동층 및 후속 처리 방식이 있습니다. 메조다공성 실리카, 하이드로겔, 스마트 폴리머 및 교차 결합 효소 집합체(CLEA)와 같은 새로운 지지체의 사용과 같은 비교적 최근의 개발 사항에 강조점이 두어집니다.