用酶技术讨论α-淀粉酶.doc

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1、生物技术题目：讨论Q-淀粉酶学院：生物资源与环境科学学院专业：食品科学与工程班级：20091341班学号：2009134139姓名：张银超用酶技术讨论a-淀粉酶1.酶酶工程(EnzymeEngineering))又称为酶技术。随着酶学研究的迅速发展，特别是酶应用的推广，使酶学基本原理与化学工程相结合，从而形成了酶工程.酶工程是酶制剂的大批量生产和应用的技术。它从应用的目的出发，将酶学理论与化学工程相结合研究酶，并在一定的反应装置中利用酶的催化特性，将原料转化为产物的一门新技术,就酶工程本身的发展来说，包括下列主要内容：1.1酶的产生酶制剂的来源，有微生物、动

2、物和植物，但是，主要的来源是微生物。由于微生物比动植物具有更多的优点，因此，一般选用优良的产酶菌株，通过发酵来产生酶。为了提高发酵液中的酶浓度，选育优良菌株、研制基因工程菌、优化发酵条件。工业生产需要特殊性能的新型酶，如耐高温的C(—淀粉酶、耐碱性的蛋白酶和脂肪酶等，因此，需要研究、开发生产特殊性能新型酶的菌株。1.2酶的制备酶的分离提纯技术是当前生物技术“后处理工艺”的核心。采用各种分离提纯技术，从微生物细胞及其发酵液，或动、植物细胞及其培养液中分离提纯酶，制成高活性的不同纯度的酶制剂，为了使酶制剂更广泛地应用于国民经济各个方面，必须提高酶制剂的活性、纯度

3、和收率，需要研究新的分离提纯技术。1.3酶和细胞固定化酶和细胞固定化研究是酶工程的中心任务。为了提高酶的稳定性，重复使用酶制剂，扩大酶制剂的应用范围，采用各种固定化方法对酶进行固定化，制备了固定化酶，如固定化葡萄糖异构酶、固定化氨基酰化酶等，测定固定化酶的各种性质，并对固定化酶作各方面的应用与开发研究。目前固定化酶仍具有强大的生命力。它受到生物化学、化学工程、微生物、高分子、医学等各领域的高度重视。固定化细胞是在固定化酶的基础发发展起来的。用各种固定化方法对微生物细胞、动物细胞和植物细胞进行固定化，制成各种固定化生物细胞.研究固定化细胞的酶学性质，特别是动力

4、学性质，研究与开发固定化细胞在各方面的应用，是当今酶工程的一个热门课题。固定化技术是酶技术现代化的一个重要里程碑，是克服天然酶在工业应用方面的不足之处，而又发挥酶反应特点的突破性技术。可以说没有固定化技术的开发，就没有现代的酶技术。1.4酶分子改造又称为酶分子修饰。为了提高酶的稳定性，降低抗原性，延长药用菌在机体内的半衰期，采用各种修饰方法对酶分子结构进行改造，以便创造出天然酶所不具备的某些优良特性(如较高的稳定性、无抗原性、抗蛋白酶水解等)，甚至于创造出新的酶活性，扩大酶的应用，从而提高酶的应用价值，达到较大的经济效益和社会效益。酶分子改造可以从两个方面进

5、行：(1)用蛋白质工程技术对酶分子结构基因进行改造，期望获得一级结构和空间结构较为合理的具有优良特性、高活性的新酶(突变酶)。(2)用化学法或酶法改造酶蛋白的一•级结构，或者用化学修饰法对酶分子中侧链基团进行化学修饰.以便改变酶学性质。这类酶在酶学基础研究上和医药上特别有用。下面我们一起讨论a-淀粉酶的生产工艺。1.a-淀粉酶a一淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。其国际酶学分类编EC.3.2.1.1,作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开a—1,4糖甘键，生成糊精和还原糖，由于产物的末端残基碳原子构型为A构型，故称a一淀粉酶。a—淀粉酶是一种十分重要的

6、酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，它占了整个酶制剂市场份额的25%左右。目前工业生产上都以微生物发酵法大规模生产a一淀粉酶目前，。-淀粉酶己广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业，是一种重要工业用酶。如在淀粉加工业中,微生物a-淀粉酶己成功取代了化学降解法在酒精工业中能显著提高出酒率。其应用于各种工业中对缩短生产周期，提高产品得率和原料的利用率，提高产品质量和节约粮食资源，都有着极其重要的作用。相对地，关于a-淀粉酶抑制剂国内外也有很多研究报道。a-淀粉酶抑制剂是糖昔水解酶的一

7、种。它能有效地抑制肠道内唾液及胰淀粉酶的活性，阻碍食物中碳水化合物的水解和消化，降低人体糖份吸收、降低血糖和血脂的含量，减少脂肪合成，减轻体重。有报道表明，a-淀粉酶可以帮助改善糖尿病患者的耐糖量。这一领域研究自20世纪80年代和90年代十分活跃，但目前。-淀粉酶抑制剂的研究工作仍处于基础阶段，至今仍未得到有效合理的开发应用。2.1Q-淀粉酶的生产工艺2.2.1生产方法的选择枯草杆菌BF7658是我国应用广泛的液化型Q-淀粉酶菌利国内普遍采用深层发酵法生产工业粗酶。我们从BF7658出发，用紫外光及化学药品反复交替诱变，选育适用于固体发酵的新菌体BF7658

8、—1。该菌为短杆状，革兰氏阳性，两端钝园，在肉汁表面