固定化酶是用物理或化学手段,使之成为不溶于水的,具有酶活性,可在一定的空间范围内起催化作用,并能反复和连续使用的酶。目前在酶的应用领域,固定化技术已经成为一个重要的研究项目。与游离酶相比,固定化酶具有高稳定性、回收方便、反应可控、成本低、可循环利用等优点。在临床诊断、化学分析、环境保护和能源开发等领域,固定化酶均表现出不可替代的作用。D-氨基酸作为重要的中间体,常用于合成抗生素、活性肽、农药、食品添加剂等。目前D-氨基酸的生产主要采用化学法,但是具有反应条件非常剧烈、污染较大和费用高等多个缺点,而生物法生产D-氨基酸具有反应条件温和,污染小等优点。其中利用D-氨基酰化酶特异性水解N-酰基-D-氨基酸制备D-氨基酸的方法理论生产率为100%,具有较大的应用潜力。本研究针对来源于M.natoriense TNJL143-2的D-氨基酰化酶,首次尝试利用琼脂糖、介孔二氧化硅MCM-41、SBA-15三种载体,通过包埋法以及吸附法对其进行固定化,并分别对所制备的各固定化酶的适用范围、稳定性、重复利用性以及固定化效果等数据进行检测分析,以对比各固定化酶间的性能差异。结果显示制备的三种固定化酶均表现出D-氨基酰化酶活性,且蛋白固定率均在79%以上。各固定化酶与游离酶相比,Km值明显增大,最适酶促反应pH条件和温度条件虽与游离酶相近(最适酶促反应pH范围为6.8～7.2,最适酶促反应温度为37℃),但各固定化酶的酸碱、温度适用范围均大于游离酶。其中以SBA-15为载体的固定化酶的酸碱适用范围最广且具有最高的酸碱稳定性,而以MCM-41为载体的固定化酶的温度使用范围最广且具有最高的热稳定性。此外,各固定化酶活性保持时间与游离酶大致相同,以两种介孔二氧化硅为载体的固定化酶的活性在重复利用过程中的衰减均小于以琼脂糖为载体的固定化酶。另一方面,在不同pH或不同温度的酶促反应、保存条件下以及重复利用过程中,以介孔二氧化硅SBA-15为载体的固定化酶的蛋白损失率均明显低于相应条件下另外两种固定化酶的蛋白损失率,表明SBA-15载体更适于酶的固定化。