酶工程发展概况及应用前景.doc

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1、酶工程发展概况及应用前景schdreamflv【摘要】酶的生产和应用的技术过程称为酶工程。其主耍任务是通过预先设计，经人工操作而获得大量所需的酶，并利用各种方法使酶发挥其最大的催化功能。本文意在阐述近年来酶工程在分子水平的研究进展，展示酶工程在洪药、农业、食品、环境保护等领域的应用进展,并对其未来前景进行了展望。【关键词】酶工程；概况；应用；前景【前言】早在几千年我们的祖先就曾有酿酒、制醋、做酱的记载，所有这些,实际上都是酶知识的应用。但是,有关酶知识的自觉应用和深入研究，是从19世纪末期开始的。此后

2、，随着酶生产的不断发展，酶的应用越来越广泛。现在，酶工程已在医药、食品、工业、农业、饲料、环保、能源、科研等领域广泛应用。成为基因工程、细胞工程、蛋白质工程等新技术领域的科学研究和技术开发屮不可取代的工具。【发展现状】一、酶工程技术在医药工业中的应用现代酶工程具有技术先进、投资小、工艺简单、能耗粮耗低、产品收率高、效率高、效益大和污染小等优点，成为化学、医药工业应用方面的主力军。以往采用化学合成、微生物发酵及生物材料提取等传统技术生产的药品，皆可通过现代酶工程生产，其至可获得传统技术不可能得到的昂贵药

3、品，如人胰岛素、McAb、IFN、6—APA、7—ACA及7—ADCA等【1】。固定化基因工程菌、工程细胞以及固定化技术与连续生物反应器的巧妙结合，将导致整个发酵工业和化学合成工业的根本性变革I、应用酶工程生产抗生素应用酶工程可以制备青霉素瞅化酶、头抱菌素瞅化酶、头抱菌素、头抱菌素醜化酶、青霉素酥化酶、脫乙酸头抱菌素、头抱菌素乙酸醋酶，近年来还进行固定化产黄青霉青霉素合成酶系细胞生产青叢素的研究，合成青霉索和头抱菌素前体物的最新工艺也采用酶工程的方法。2、应用酶工程生产维生素制造2—酮基一L—古龙糖酸

4、【山梨糖脱氢酶及L-Ill梨糖醛氧化酶】、肌醇【肌醇合成酶】、L—肉毒碱【胆碱脂酶】、CoA[CoA合成酶系】等。山山梨醇和葡萄糖生产维生素及丙烯酸胺的生产也釆用酶工程的方法四。二、酶工程技术在农业中的应用rti于酶制剂主要作为催化剂与添加剂使用，从而带动了许多产业的发展.应用酶工程对农产品进行深加工，是人们努力的一个方向。乳制品加工则需要用凝乳酶和乳糖酶。此外，酶工程在饲料加工领域也有重大应用。1、酶工程应用于农产品的深加工利用—淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶的催化功能，以玉米淀粉等为原料生产高

5、果糖浆等°乳制品加工则需要用凝乳酶和乳糖酶n农副产品的加工和综合利用需要用纤维素酶、果胶酶和木质素酶。此外，从木瓜屮提取的木瓜蛋白酶，提高活性和固定化以后，可以被用來酿制啤酒和制造果汁。2、酶工程在用农产品开发生物活性肽方面的应用以前，人们认为氨基酸是人体吸收蛋白质的主要途径，随着研究发现，蛋白质经消化道中的酶水解后，主要以小肽的形式吸收，比完全游离的氨基酸更易吸收利用。这一发现，启发了科研工作者采用酶工程技术用蛋白质生产生物活性肽的新思路。【2】生物活性肽是蛋白质中20种天然氨基酸以不同排列组合方式

6、构成的从二肽到复杂的线性或环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物。活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能，易消化吸收，有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用，且食用安全性高。生物活性肽主要是通过酶法降解蛋白质而制得。目前已从大豆蛋白、玉米蛋白、牛奶蛋白、水产蛋白的酶解物中制得一系列功能各异的生物活性肽。3、酶工程在饲料工业中的应用动物体由于不能分泌分解纤维素、半纤维素、木质素、果胶等植物细胞壁物质的酶系，因此动物自身不能消化利用这些物质，只能通过瘤胃和大肠微生物利用上述部

7、分物质。植物细胞壁非淀粉多糖降解酶可降解畜禽消化道内的非淀粉多糖，降低肠道内容物的粘性，促进营养物质的消化吸收，减少畜禽下痢，从而促进畜禽生长和提高饲料利用率。据赵长友【3】报道，利用纤维素复合酶作为半干贮添加剂可提高半干贮饲料的营养成分。蛋白质含量提高,粗纤维含暈下降，半干贮品质得到改善，获得了色、味、嗅、质地及完好率均为上乘的优质半干贮饲料，并对抑制每菌生长、防止腐败和延缓二次发酵，提高了半干贮饲料的完好率和利用率【4】。三、酶工程技术在食品工业中的应用酶工程技术广泛应用于食品添加剂生产，不断开发

8、新酶源，研制新产品，固定化酶反应器使生产连续化，设备小型化，生产成本降低，产品易纯化，收率捉高。酶工程技术在这个生产领域显示了很大的使用价值和应用潜力。1、酶工程在甜味剂生产中的应用应用海藻糖是一种新型的多功能食品添加剂。张海平和杨静【5】从中国土样中筛选分离得到能产生淀粉转化为海藻糖的酶菌柱，并利用该菌柱生产的酶进行淀粉合成海藻糖。产物海藻糖在反应混合物中的含量可达48%O薛璐和马莺【6】研究了在不易破壁取得胞内海藻糖合酶的情况下，釆用渗透处理细胞技术