酶工程及研究及应用

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1、...页眉酶工程研究及应用陈红霞山东济宁职业技术学院生物化学工程系济宁272037摘要：酶工程是现代生物技术的重要组成部分，它作为一项高新技术将为各工业的发展起重要推动作用。介绍了酶固定化、基因工程菌（细胞）的固定化、植物细胞培养产酶、酶的化学修饰、核酸酶、抗体酶、酶标药物的理论和技术研究的最新进展以及酶工程在各工业中的应用，对酶工程的发展前景进行了探讨。关键词：酶工程；酶的固定化；核酸酶；抗体酶，应用ResearchandApplicationofEnzymeEngineeringCHENHong-xi

2、aBiologychemistryDepartmentofJinningVocationalandTechnologicalCollegeJinning272037Abstract：Enzymeengineeringisanimportantcomposingpartofmodernbiotechnologies，itwilltakegreateffectinindustryasanewtechnology．Thenewadvanceinenzymeengineeringresearchincludess

3、uchasenzymeimmobilizatio，immobilizatioofgeneticallyengineeredmicroorganism（cell），enzymeproductionbyplantcellculture，chemicalmodificationofenzymes，ribozyme，abzyme，enzymelabellingdrugandtheapplicationofenzymeengineeringinindustry．Theprospectsofenzymeenginee

4、ringarealsoexplored．Keywords：enzymeengineering；enzymeimmobilizatio；ribozyme；abzyme；；application1酶工程技术1.1固定化酶和固定化细胞固定化酶是指将可溶的自然酶束缚在特定的支持物上或固定在局限的空间，并能发挥催化作用，而固定含酶的细胞则形成固定化细胞。我国研制过的固定化酶或细胞已有五十种左右，可以分为下述三种类型：固定化单酶或含特定酶的细胞；固定化双酶，将两种酶共固定在一种载体上或分别固定后串联在一起使用；固定化

5、各类激酶构成ATP再生系统。目前已有多种固定化生物催化剂用于医药工业化生产。与天然酶相比，固定化酶和固定化细胞有酶稳定性高，可长期反复使用，利用效率高；反应后酶与产物易分离，可装柱进行反应，实现连续化操作及自动控制，设备小型化，节约能源和人力；转化液中产物浓度高，副产物少，产品易纯化，产品收率和质量高，成本低；绿化生产，无三废污染；可与溶菌酶共固定化或向反应液中加入抑菌剂，抗微生物污染能力强等生产优点。固定化的方法主要有吸附、共价结合、包埋和选择性热变性等。固定化过程必须使用水不溶性固体支持物（载体）。载

6、体要有良好的稳定性，对酸碱和温度有一定耐受性及亲水性，有一定的疏松网状结构和机械强度，颗粒均匀，能耐受酶和微生物作用，共价结合时有可活化基团，廉价易得。吸附法是利用吸附剂、表面作用力或离子交换剂电性作用将酶（细胞）定位于载体表面的技术，当底物或产物为大分子或水溶性较差的小分子物质时，常采用此法制备固定化生物催化剂。常用载体有活性炭、氧化铝、皂土、白土、高岭土、多孔玻璃、硅胶、石英砂、AmberliteIRA、AmberliteIR、DEAE-纤维素、CMC、DEAE-Sephadex等，如硅皂土或膨润土吸

7、附青霉素酰化酶和DEAE-SephadexA25吸附氨基酰化酶等....页脚...页眉[1]。共价结合法是将酶（细胞）与载体之间通过共价健结合而固定的技术，酶（细胞）与载体结合牢固，不易脱落。常用的载体有纤维素、琼脂、对氨基苯磺酰（ABSE）-纤维素、聚丙烯酰胺凝胶、对氨基苯纤维素及苯胺多孔玻璃等，如ABSE-纤维素与5’-磷酸二酯酶或多核苷酸磷酸化酶的共价结合物、纤维素与葡萄糖氧化酶的共价结合物等。包埋法是将酶（细胞）限制于凝胶网格内或微囊中的技术，如底物及产物为易溶于水的小分子时，可采用此法制备固定化

8、生物催化剂。载体有聚乙烯醇、卡拉胶、海藻胶、琼脂、血纤维、胶原蛋白、聚丙烯酰胺凝胶、丙烯酸高聚物等，如聚丙烯酰胺凝胶包埋D-果糖二磷酸醛缩酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和卡拉胶包埋黄色短杆菌、E.coli等。选择性热变性技术是将酶限制于细胞内，但细胞内酶不变性的技术，如将白色链球菌于60℃加热10min即成为具有葡萄糖异构酶活性的固定化白色链球菌。在制药工业中包埋法应用较多，其次是吸附法。由于底物和产物性质、酶的性能反应特点及所有反