酶工程的应用 (2).ppt

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1、酶工程的应用邓安元概述：酶作为一种生物催化剂，已广泛地应用于轻工业的各个生产领域。近几十年来，随着酶工程不断的技术性突破，在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。—、食品加工中的应用酶在食品工业中最大的用途是淀粉加工，其次是乳品加工、果汁加工、烘烤食品及啤酒发酵。与之有关的各种酶如淀粉酶、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。目前，帮助和促进食物消化的酶、帮助食品加工的酶、帮助食品保存的酶等已成为食品市场发展的主要方向，包括促进蛋白质消化的酶（菠萝蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等），促进纤维素消

2、化的酶（纤维素酶、聚糖酶等），促进乳糖消化的酶（乳糖酶）和促进脂肪消化的酶（脂肪酶、酯酶）等。如：在酿酒中的应用随着人们生活节奏的加快和消费水平的提高，以传统方式生产的白酒因生产周期长等原因，已远远不能满足人们的需要。因此，新工艺白酒便有了其发展的空间酿酒酶源一方面：我们从自然界中获得丰富的新酶源另一方面：能够对现有酶进行分子改造，从而获得适于工业应用的、具有优良性能的工程酶制曲发酵技术在中国已有两千多年的历史，大曲的培养实质上是由母曲自然接种，通过控制温度、湿度、空气、微生物种类等因素来控制微生物在麦曲上的生长，制造粗酶的一个过程。纯种微生

3、物强化制曲也有了十几年的经验，给白酒工业带来了新的技术进步。随着技术的进步，酶工程的不断创新，高效酶制剂已经普遍进入酿造发酵领域酿酒工业中广泛应用的酶主要是糖化酶、液化淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶、酯化酶等具有酶活力强、用量少、使用方便等优点原料中脂肪类物质在原料蒸煮过程中，即使在140－160℃高温下也难以分解，通过脂肪酶等复合酶的处理后，脂肪、蛋白质的分解析出，原料会变得酥软，蒸煮糊化过程中，可缩短蒸煮时间；在发酵前期加速糖化发酵，后期促进酯化合成。二、轻化工业中的应用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

4、）、毛皮工业、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。酶在轻化工中的应用三、医药上的应用重组DNA技术促进了各种有医疗价值的酶的大规模生产。用于临床的各类酶品种逐渐增加。酶除了用作常规治疗外，还可作为医学工程的某些组成部分而发挥医疗作用。如在体外循环装置中，利用酶清除血液废物，防止血栓形成和体内酶控药物释放系统等。另外，酶作为临床体外检测试剂，可以快速、灵敏、准确地测定体内某些代谢产物，也将是酶在医疗上一个重要的应用。例如：巴曲酶能降低血纤维蛋白原水平。它的治疗有效率可达91.9%，

5、且未见明显不良反应。巴曲酶治疗急性脑梗死能早期、显著改善临床症状，降低死残率，安全性高。四、能源开发上趵应用在全世界开发新型能源的大趋势下，利用微生物或酶工程技术从生物体中生产燃料也是人们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、半纤维素、木质素、淀粉等原料，制造氢、甲烷等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、石油精炼等手段也是近年来国内外普遍关注的课题。五、环境工程上的应用在科学技术高度发展的同时，环境净化尤其是工业废水和生活污水的净化，作为保护自然的一项措施

6、，具有十分重要的意义。在现有的废水净化方法中，生物净化常常是成本最低而最可行的。微生物的新陈代谢过程，可以利用废水中的某些有机物质作为所需的营养来源。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。人们利用基因工程技术创造高效菌种，并利用固定化活微生物细胞等方法，在废水处理及环境保护工作中取得了显著的成效。另外，生物传感器的出现为环境监测的连续化和自动化提供了可能，降低了环境监测的成本，加强了环境监督的力度。酶在农业上的应用