生体触媒における酵素の固定化：なぜ、何、どのように

このチュートリアルレビューでは、生物触媒で使用するための酵素固定化の理由、どのように、どのようにどのように概要が示されています。グリーンおよび持続可能な化学物質の製造の文脈における生物触媒の重要性が議論され、実用的および商業的実行可能性のための重要な可能性のある技術としての酵素を固定化する必要性が強調されています。固定化の根本的な理由は、遊離酵素と比較して生物触媒の安定性とリサイクル性を改善する必要性です。酵素残基による製品汚染のリスクが低く、アレルゲン性が低いか、まったくないかは、固定化された酵素のさらなる利点です。固定化の方法は、キャリアへの吸着（サポート）、キャリアへのカプセル化、架橋（キャリアフリー）の3つのカテゴリに分けられます。使用された方法に関係なく、固定化に関する一般的な考慮事項は、固定化収量、固定化効率、活動回復、酵素負荷（生体触媒のWT％）および物理的特性です。粒子のサイズと密度、疎水性、イモビリゼートの機械的堅牢性、つまり固定化された酵素全体（酵素 +サポート）。イモビリゼートの選択は、使用される原子炉構成にも強く依存しています。攪拌タンク、固定ベッド、流動床、および下流処理のモード。メソポーラスシリカス、ヒドロゲル、スマートポリマー、架橋酵素凝集体（CLEAS）などの新しいサポートの使用など、比較的最近の開発に重点が置かれています。

In this tutorial review, an overview of the why, what and how of enzyme immobilisation for use in biocatalysis is presented. The importance of biocatalysis in the context of green and sustainable chemicals manufacture is discussed and the necessity for immobilisation of enzymes as a key enabling technology for practical and commercial viability is emphasised. The underlying reasons for immobilisation are the need to improve the stability and recyclability of the biocatalyst compared to the free enzyme. The lower risk of product contamination with enzyme residues and low or no allergenicity are further advantages of immobilised enzymes. Methods for immobilisation are divided into three categories: adsorption on a carrier (support), encapsulation in a carrier, and cross-linking (carrier-free). General considerations regarding immobilisation, regardless of the method used, are immobilisation yield, immobilisation efficiency, activity recovery, enzyme loading (wt% in the biocatalyst) and the physical properties, e.g. particle size and density, hydrophobicity and mechanical robustness of the immobilisate, i.e. the immobilised enzyme as a whole (enzyme + support). The choice of immobilisate is also strongly dependent on the reactor configuration used, e.g. stirred tank, fixed bed, fluidised bed, and the mode of downstream processing. Emphasis is placed on relatively recent developments, such as the use of novel supports such as mesoporous silicas, hydrogels, and smart polymers, and cross-linked enzyme aggregates (CLEAs).