固定化酶与游离酶相比,具有下列优点:固定化酶容易与底物、产物分开;能够较长时间内进行装柱连续反应和反复分批反应;通常情况下,可以提高酶的稳定性;能够严格控制酶的反应过程;酶没有在产物溶液中残留,提纯工艺得到简化;比起游离酶更加适合多酶反应;产物的收率得到极大的提高;酶使用效率的提高使生产成本降低。酶的固定化方法通常可以分为三大类,即非化学结合法,化学结合法和包埋法。而非化学结合法包括结晶法,分散法,物理吸附法和离子结合法等;化学结合法则包括共价结合法,交联法;包埋法可分为网络型和微囊型两种类型。其中利用共价结合法制备的固定化酶有以下优势:酶与载体的紧密结合,使酶不易从载体上流失或分离;酶在载体表面局部结合让固定化酶可以与底物充分接触;因为酶和载体材料之间强有力的相互作用,所以酶的稳定性增加。　　纤维素是自然界中存在数量最多的大分子化合物之一,是由β-1,4连接的 D-葡萄糖基组成的直链分子,具有来源丰富、价格低廉、易改性、生化性质稳定、有一定的强度等优点,可应用于固定化酶载体。而其织物状形态不仅能为酶的固定化提供足够的比表面积,与传统的颗粒或粉体载体相比,其固定化酶更易于与产物分离。丝瓜络是葫芦科植物的成熟果实的硬质纤维管束网络,主要由纤维素、半纤维素及木素组成。丝瓜络已被用于各种生物细胞的固定,但将其用于酶的固定化,到目前为止还很少这样的报道。　　木瓜蛋白酶又称木瓜酶,是有由212个氨基酸组成的单链蛋白质,相对分子质量为23406的含巯基肽链的内切酶,具有蛋白酶和酯酶的活性,有较广泛的特异性,对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力,同时,还具有合成功能,能把蛋白水解物合成为类蛋白质。因此木瓜蛋白酶作为一种重要的生化试剂,在各个行业上有广泛的应用。　　在本文中,通过氧化剂高碘酸钠把碱活化后的丝瓜络纤维素分子上 C2和 C3位置的羟基碳氧化成醛基,生成含有醛基的双醛基氧化纤维素。食品工业中重要的生物催化剂木瓜蛋白酶,与丝瓜络上氧化后形成的醛基发生西夫碱反应,可获得丝瓜络固定化木瓜蛋白酶。碱溶法测定丝瓜络上醛基的生成量和傅里叶变换红外光谱的分析可以验证高碘酸钠氧化丝瓜络的结果;用正交试验选出氧化和固定的最优条件及研究了固定化木瓜蛋白酶的酶学性质和稳定性,并与游离酶进行了比较。通过正交试验选出使醛基含量较高时的最优反应条件:丝瓜络0.5 g,反应时间4.5 h,反应温度40℃,高碘酸钠浓度4.5％。而固定化后酶活较高时的最优反应条件:反应时间6 h,给酶浓度1.0 mg/mL,氧化丝瓜络给量0.2 g,酶的给量7 mL。而在最优的氧化与固定化条件下,固定化木瓜蛋白酶的最大活力为42.6 U/g载体;固定化木瓜蛋白酶在50℃,pH7.5的条件下表现为最大的活力,而游离木瓜蛋白酶则在40℃,pH7.0的条件下表现为最大的活力;固定化木瓜蛋白酶的米氏常数为7.90×10-3 mol/L,而游离酶则为7.74×10-3 mol/L;在4℃条件下放置21 d后,固定化酶的剩余活力仍保持在70%;操作八批次后,酶活保留60.6%。跟游离酶相比,固定化木瓜蛋白酶表现出的 pH稳定性、热稳定性、贮存稳定性和可重复利用性都有了较大的改善。在最优的固定化条件下制得的固定化木瓜蛋白酶改良啤酒的品质,分别研究了黄啤和黑啤的蛋白质降解效果。固定化木瓜蛋白酶处理黄啤和黑啤之后,黄啤混浊度降低了0.13个单位,蛋白质含量下降21.3%;黑啤混浊度降低了0.05个单位,蛋白质含量下降了9.9%。这与其它类似应用的对比表明,啤酒的混浊度下降比较明显。　　本实验的研究说明了氧化丝瓜络材料是木瓜蛋白酶固定化的良好载体,研究其对黄啤和黑啤的蛋白质降解效果,显示了它较好的工业应用前景,为木瓜蛋白酶的开发和利用提供了参考和依据。