酶工程的应用

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1、第八章酶的应用概述酶催化的高效性、特异性、产品的高效回收和反应体系的简单等优点使酶工程技术成为现代生物技术的生要支柱之一随着酶的工业化生产发展,酶已广泛应用于工业,农业，医药、环保及科研等领域酶分子修饰、酶和固定化酶等酶工程技术的发展，使酶的应用显示出更加广阔美好的前景。酶工程技术已成为生物技术和产业之间的重要桥梁酶的应用包括各种游离酶、固定化酶以及修饰酶等在食品加工、轻工业、医学和能源等各个领域的应用。工业用酶制剂的市场和发展历史1981年工业酶制剂生产量65000t，产值4亿美元1985年工业酶制剂生产量75000t，产值6亿美元丹麦的NoVoNordisk公司世

2、界上最大的酶制剂生产商：全世界50个国家中有13000个从业人员，在140个国家销售其产品。诺和诺德是世界最大的生物制药公司之一，在用于糖尿病治疗的胰岛素开发和生产方面居世界领先地位。诺和诺德总部位于丹麦首都哥本哈根，现今在全球70个国家设有分支机构，员工16,000人，销售遍及超过179个国家诺和诺德的历史最早可追溯至1923年。近80多年来,诺和诺德不断运用先进的生物技术完善胰岛素研究和生产手段，取得突破性进展，成为这一领域的先驱诺和诺德公司选用Apis公牛作为标志，象征着公司继承和发扬几百年来药学家和化学家努力进取，不断探索的古老传统诺和诺德的标志是古埃及动物A

3、pis公牛，它被看成是掌管科学和艺术之神-Ptah的化身，象征着生命和健康。公司标志是1925年根据一尊公元前600年的古埃及青铜雕像设计的另外在世界上有影响的酶制剂厂还有荷兰，Gist-Brocades公司；美国，Genencor公司；芬兰，Alko公同；德国，Bayer公司；芬兰，Cultor公司；比利时，Sovay&CieSA公司；日本，天野制药和长濑产业。前三家公司产品占整个市场的74.3%。酶制剂在各行业所占百分比工业酶制剂的来源及特点多于80%的工业酶是水解酶蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶是目前工业应用的三大酶系；木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、麦芽淀粉水解

4、酶、大豆脂肪氧合酶猪胰蛋白酶、胃脂肪酶工业级、食品级、医药级植物来源的酶动物酶酶制剂等级酶是通过催化活性来识别和出售，而不是质量工业酶制剂对酶稳定性要求干燥品，25oC保持6个月；4oC保持12个月；液体酶,25oC保持3个月；4oC保持6个月酶制剂的价格与其活力及纯度有很大关系。目前发达国家酶制品开发热点：（5）临床诊断用酶、治疗用酶、化妆品用酶。1）食品加工用酶，特别是生产低聚糖的酶类；（2）饲料用酶，重点是植酸酶；（3）纺织用酶，特别提到的是原果胶酶（protopectinase)的开发与应用；（4）洗涤剂用酶；第一节酶在轻工、食品方面的应用食品和轻工业部门是酶

5、使用最广泛的领域。大规模工业生产的-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶、果胶酶、脂肪酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶等大部分都在轻工和食品方面应用。表8-1酶在轻工、食品方面的应用-1酶名来源主要用途-淀粉酶枯草杆菌、曲霉、黑曲霉发酵原料淀粉液化、制造葡萄糖、饴糖、果葡糖浆、纺织品退浆-淀粉酶麦芽、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌制造麦芽，啤酒酿造糖化酶根霉、黑曲霉、红曲霉、内孢霉发酵原料淀粉糖化，制造葡萄糖、果葡糖异淀粉酶气杆菌、假单胞杆菌制造直链淀粉，麦芽糖蛋白酶胰脏、木瓜、枯草杆菌、霉菌洗涤剂，皮革加工，丝绸脱胶，啤酒澄清，水解蛋白右旋糖酐酶霉菌牙膏、漱口水、牙粉添

6、加剂表8-1酶在轻工、食品方面的应用-2酶名来源主要用途果胶酶霉菌果汁、果酒的澄清葡萄糖异构酶放线菌、细菌制造果葡糖、果糖葡萄糖氧化酶黑曲霉、青霉蛋白加工、食品保藏柑苷酶黑曲霉水果加工、去除桔汁苦味橙皮苷酶黑曲霉防止柑桔罐头及桔汁出现混浊氨基酰化酶霉菌、细菌由DL-aa生产L-aa表8-1酶在轻工、食品方面的应用-3酶名来源主要用途天冬氨酸酶大肠杆菌、假单胞杆菌反丁烯二酸制造天冬氨酸磷酸二酯酶桔青霉、曲霉降解RNA、生产单核苷酸色氨酸合成酶细菌生产色氨酸核苷磷酸化酶酵母生产ATP纤维素酶木霉、青霉食品、发酵、饲料加工酶的作用促进了新产品、新工艺和新技术的发展增加产品产

7、量，提高产品质量，降低原材料消耗，改善劳动条件，减轻劳动强度原因酶具有催化效率高，专一性强和作用条件温和等特点，固定化酶更具有稳定性好，可连续生产较长时间，容易与产物分离等优越性一、酶在食品工业方面的应用食品工业是最早和最广泛应用酶的部门之一，已有几十种酶成功地应用于食品工业20世纪50年代以来，以淀粉酶与葡萄糖异构酶为基础制备葡萄糖的工艺获得成功，使淀粉加工业成为酶制剂的主要用户近年来，氧化还原酶的开发为食品工业增添了新活力世界食品用酶60%是NovoNordisk公司提供的1、酶法生产葡萄糖酸水解法生产葡萄糖浆，在右旋糖浆当量值（DE）高于55时