酶工程的研究进展_黎海彬

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1、Juk2006•40•现代化工McxlernChetnicalIndustryJ第26卷增刊2006年7丿J酶工程的研究进展黎海彬，郭宝江(华南师范大学生命科学学院，广东广州510631)摘要:附工程是现代生物技术的重要纽成部分，它作为一项高新技术将为工业的发展起重要推动作用。介绍了自然幽的开发、酚的化学和遗传修饰、閒的固定化、人工合成臨、爾基因的克隆和表达、爾的遗传设计等方面的理论和技术研究的最新进展。关键词：幽工程；人工合成幽：酚墓因的克隆和表达；同定化;遗传修饰中图分类号:Q814文献标识码：八文章编号0253-4320(2()06)81-(1)4()-04Advance

2、inresearchonenzymeengineeringLIHai-bin,GUOBa(Hiang(College(fLfeScience,SouthChinaNormalUniversity,(Juangzhou510631,China)Abstract:Enzymeengineeringiscininijx)itaiitjku!ofmodaiibiwtechnokg*itwillgiwanin

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5、03-30：修回日期：2006-06-03特砌迓能桂匍澀谒捕溯鹅耗憾舗吉齬臨總务罷蹩赠龜龍嚨灘护輔器腆般hki.net酶的生产和应用的技术过程称为酶工程，其主要任务是通过预先设计•经人工操作而获得人量所需的酚,并利用各种方法使酶发挥其最人的催化功能H,它的应用范围己遍及工业、农业、医药卫生行业、环保、能源开发和生命科学等各个方而。近20年来，由于蛋白质工程、基因工程和计算机信息等新兴高科技的发展，使酶工程技术得到了迅速发展和应用，各种新成果、新技术、新发明不断涌现㈡。本文对酶工程的研究进展进行了综述。化学酶工程亦称为初级酶工程,它主要由酶学与化学工程技术相互结合而形成I31O1

6、1自然酶制剂的开发与应用据估计自然界屮存在的酶冇7000种左右，其中经过鉴定和分类的有2000余种,但大规模生产和应用的商品酶只有数十利小批量生产的商品酶约数百种。目询，已应用于工业生产的酶主要有水解酶、凝乳酶、果胶酶、糖背酶、氧化酚、转移及异构酶等14

7、,当前酶的应用研究备受关注，主要有以下儿个方面：①食品工业屮的应用⑸。酶在食品工业中最人的用途是淀粉加工，其次是乳品加工、果汁加工、食品烘烤及啤酒发酵。与之冇关的各种K如淀粉酶、葡萄糖异构酶、乳糖酶、凝乳酶、蛋白酶等占酶制剂市场的一半以上。②轻化工业中的应用凶。酶工程在轻化工业中的用途主要包括:洗涤剂制造(增强去垢能力)、毛皮

8、工业、明胶制造、胶原纤维制造(粘接剂)、牙膏和化妆品的生产、造纸、感光材料生产、废水废物处理和饲料加工等。③^源开发上的应用g。在全世界开发新能源的大趋势下,利用微生物或酚工程技术从生物体屮生产燃料也是人仆J正在探寻的一条新路。例如•利用植物、农作物、林业产物废物中的纤维素及半纤维素等原料制造甲烷筹气体燃料以及乙醇和甲醇等液体燃料。另外，在石油资源的开发中，利用微生物作为石油勘探、二次采油、石油粘炼等手段也是近年来国内外普遍关注的课题。④环境工程上的应用在现有的废水净化方法屮，生物净化常常是成木最低而且最可行的。微生物的新陈代谢过程可以利用废水屮的某些冇机物质作为所需的营养来源

9、，因此利用微生物体中酶的作用，可以将废水中的有机物质转变成可利用的小分子物质，同时达到净化废水的目的。殛约行业上的应用。药用酶、抗体酶和酶标药物的研究开发及新型的溶栓酶、艾滋病毒蛋白酚等的研究备受关注。另外位于真核细胞染色体末端由重复DNA序列和蛋门质组成的端粒与细胞的寿命和癌变有密切关系，端粒酶在端粒屮起着重要的催化作用，冇关端粒的结构和端粒酶的催化机制的研究已经成为口然酶的研究热点之一⑺。自然界蕴藏着冃人的微生物资源,据测算，1g土壤屮含冇1亿个微生物。近来,人们从生产实践的需要出发，非