酶工程的研究发展与前景.doc

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1、衡阳师范学院生物有机化学标系专姓文献综述别：化学与材料科学系业：化学生物学名：学号：092802012年5月21日酶工程的研究发展与前景一前言酶工程就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置屮，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并运用于社会生活的一门科学技术。它包括酶制剂的制备，酶的固定化，酶的修饰与改造与酶反应器等方而内容。酶工程的应用，主要集屮于食品工业，轻工业以及医约工业屮。很多人以为，酶工程一个离我们非常遥远的技术，其实不是这样的。早在儿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

2、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，随着酶生产的不断发展，酶的应用越来越广泛。现在我们使用的洗涤剂，大部分是加稱的，其去污力大大加强了。此外，在制造奶酪、水解淀粉及砚烤制屮,酶制剂都可以得到直接的应用。可以说，这是一个可以改变我们生活的技术。现在，酶工程己在医约、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。二发展现况2.1、酶工程技术在医药工业中的应用人类疾病的治疗效果好坏与否，在很大程度上决定于诊断的准确性。

3、疾病诊断的方法很多，其屮酶学诊断特别引人注打。由于酶具有专一性强、催化效率高、作用条件温和等显著的催化特点，酶学诊断己经发展成为可靠、简便又快捷的诊断方法，具有广阔的应用前景。酶学诊断方法包括两个方面，一是根据体内原有酶活力的变化來诊断某些疾病，二是利用酶来测定体内某些物质的含量，从而诊断某些疾病。(1)根据体内酶活力的变化诊断疾病一般健康人体内所含有的某些酶的量是恒定在某一范围的。当人们患上某些疾病吋，则由于组织、细胞受到损伤或者代谢异常而引起体内的某种或某些酶的活力发生相应的变化。故此，可以根据体内某些酶的活力变化情况，而诊断出某些疾病。(2)用酶测定

4、体液•

5、•某些物质的变化诊断疾病:人体在出现某些疾病吋，由于代谢异常或者某些组织器官受到损伤，就会引起体内某些物质的量或者存在部位发生变化。通过测定体液屮某些物质的变化，可以快速、准确地对疾病进行诊断。酶具有专一性强、催化效率高等特点，可以利用酶来测定体液屮某些物质的含量变化，从而诊断某些疾病。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詁，皆可通过现代酶工程生产，甚至可获得传统技术不可能得到的昂贵药詁，如人朕

6、岛素、McAb、IFN、6—APA、7—ACA及7—ADCA等［110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1、应用酶工程生产抗生索应用酶工程可以制备青霉素臥化酶、头抱菌素瞅化酶、头抱菌素、头抱菌素駄化酶、青霉素酿化酶、脱乙酸头抱菌素、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牛产青霉索的研究,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—酗基一L—古龙糖酸【山梨糖脱氢酶及L一山梨糖醛氧化酶】、肌醇【肌醇合成酶】、L—肉毒

7、碱【胆碱脂酶】、辅酶A【辅酶A合成酶系】等。由山梨醇和葡萄糖生产维生素及内烯酸胺的生产也采用酶工程的方法。2.2、酶工程技术在农业中的应用由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。应用酶工程对农产詁进行深加工，是人们努力的一个方向。乳制站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、酶工程应用于农产詁的深加工利用a-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果糖浆等。乳制品加工则需要用凝乳酶和乳糖酶。农副产品的加工和综合利用需要用纤维索酶、果胶酶和木质索稱。此外，从木瓜屮提取的木瓜

8、蛋白酶，提高活性和固定化以后，可以被用来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片质的主要途径，随着研究发现，蛋片质经消化道屮的酶水解后，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猶工程技术用蛋白质生产生物活性肽的新思路。［2J生物活性肽是蛋白质屮20种天然氨基酸以不同排列组合方式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

9、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血制得。H