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酶工程的发展状况及其应用前景

酶工程的发展状况及其应用前景
酶工程的发展状况及其应用前景

酶工程的发展状况及其应用前景

摘要:酶在现代生物生产中扮演着重要角色,酶作为一种生物催化剂,因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点,以及酶工程不断的技术性突破,使得酶在工业、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。

关键词:酶工程生物催化剂酶的固定

正文:

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中不可取代的工具。

一、酶工程的发展及应用现状

(一)国内外酶制剂的发展现状

BCC最新研究报告显示,未来4 年全球工业酶制剂市场价值将以9.1%的复合年增长率继续增长,由2011年的39亿美元增加至2016 年的约61亿美元。该报告将工业酶市场细分成3个部分:生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。2011 年生物酶的市场价值达12 亿美元,预计还将以8.2%的复合年增长率继续增长,2016年达17亿美元。2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元,未来4 年还将以10.4%的年均复合增长率增长,预计2016年达21 亿美元。2011年其他酶制剂的市场价值为15 亿美元,预计还将以8.7%的复合年增长率增长,到2016年市场价值将达到22亿美元①。

我国酶制剂工业面经过近几十年的发展,初步具有一定的规模,取得了很大的进步。但是,国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位,特别是一些比较出色的公司,例如,诺和诺德公司(Novo Nordisk)、丹尼斯克公司(Danisco)等②。

(二)酶工程的应用现状

一、酶工程技术在医药工业中的应用

1、酶的固定化技术

酶的固定化(enzyme immobilization)是指采用有机或无机固体材料作为载体(carrier or support),将酶包埋起来或束缚、限制于载体的表面和微孔中,使其仍具有催化活性,并可回收及重复使用的酶化学方法与技术。不使用固体材料作为载体,通过酶分子之间的相互交联形成聚集体,也可将酶固定化,称为无载体酶固定化。由于酶的蛋白质属性,进人人体后产生免疫反应,因稀释效应,而无法集中于靶器官组织,常不能保持最适合的治疗浓度,而固定化酶则很好的克服了游离酶的这些缺点,应用于治疗镁缺乏症、代谢异常症及制造人工内脏方面,如固定化L-天冬酰胺酶用于治疗白血病。葡萄糖氧化酶被固定化在纳米微带金电极上可用于活体检测的微生物传感器③。

固定化酶技术可用于治疗一些代谢障碍疾病。已知人类关于新陈代谢的疾病已过120

余种,很多病因归结为人体缺乏某种酶的活性,一种可能的治疗方法就是通过某种方式给病人提供他所缺乏的酶。其提供的方式主要有:①将固定化酶用于体内作为治疗药物;②将固定化酶组装成体外生物反应器,通过体外循环作为临床治疗剂。将固定化酶用于临床诊断的例子很多,如各种酶测试盒层出不穷,采用固定化酶柱反应器的FIA(流动注射法)可用于临床诊断检测尿酸、葡萄糖、氨、尿素、胆甾醇、谷氨酸、乳酸、无机磷等。

2、酶催化技术

主要介绍非水相介质中的酶催化,传统的酶催化反应主要在水相中进行,但自1987年Kilibanov等。用脂肪酶粉或固定化酶在几乎无水的有机溶剂中成功地催化合成了肽以及手性的醇、脂和酰胺以来,对酶在非水相介质的催化反应技术的开发及研究报道迅速增加,特别在手性药物的不对称合成及手性药物拆分的生物技术开发中得到了很多应用。目前非水相中的酶催化技术已衍生出以下几类体系:①水与有机溶剂的互溶均相体系;②水与有机溶剂

形成的两相或多相体系;③单相有机溶剂体系;④反胶束体系;⑤超临界液体;⑥低温体系等。不同的介质体系都有各自的适用范围,研究在不同介质中的酶催化反应动力学及热力学平衡以及酶催化机制将对某一特定催化反应所需介质的筛选和使用起到十分重要的指导意义,樊可可和欧阳平凯在两相体系酶催化反应介质的选取方面做了很多的实验及理化研究,已初步归纳出经实验验证行之有效的两相体系中酶促肽键合成反应介质的筛选原则。

前酶催化技术主要应用于制药领域,应用酶催化技术可以生产许多成品药及医药中间体。它是通过以制造初级代谢产物、中间代谢产物、次级代谢产物及催化转化和拆分等形式来进行的。这已成为当今新药开发和改造传统制药工艺的重要手段,特别在手性药物及中间体的生产中更有广泛的应用前景。以下重点介绍几个制药领域中酶催化技术的应用:生产医药用的氨基酸(如L-丙氨酸)、有机酸(柠檬酸、L一苹果酸、L-酒石酸)、抗生素(如6

一氨基青霉烷酸、氨苄青霉素和羟氨青霉素)、肽类药物(如胰岛素、环孢菌素A)以及广泛应用于多种维生素(VB2、VB12)、甾体药物(氢化可的松、脱氢泼尼松、睾丸激素等)及核苷酸类药物(5’-核苷酸,3’-核苷酸)等的生产④。

3、酶的化学修饰

酶的化学修饰是指利用化学手段将某些化学物质或基团结合到酶分子上,或将酶分子的某部分删除或置换,改变酶的理化性质,最终达到改变酶的催化性质的目的。

在生物医药领域中化学修饰可以提高医用酶的稳定性,延长它在体内的半衰期,抑制免疫球蛋白的产生,降低或消除酶分子的免疫原性,确保其生物活性的发挥。

修饰剂作为一种屏障,将蛋白质表面的抗原决定簇掩盖起来,使得蛋白质分子不能与各种细胞表面受体结合,不被机体的免疫系统识别,避免了相应抗体的产生,这是化学修饰降低药用蛋白免疫原性的基本原理。同时.由于修饰剂的屏障效应,使蛋白质不易受到各种蛋白酶的攻击,降解速率明显降低。有利于药用蛋白活性的发挥。目前研究表明。PEC、人血清蛋白、聚丙氨酸在消除或降低酶抗原性上效果明显。另外,PEC修饰超氧化物歧化酶活力保持51%,在血液中停滞时间延长,抗炎活性提高⑤。

二、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α-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素酶、果胶酶和木质素酶。此外,从木瓜中提取的木瓜蛋白酶,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。⑥生物活性肽是蛋白质中2 0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,粗纤维含量下降,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,并可抑制霉菌生长、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⑦。

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,不断开发新酶源,研制新产品,固定化酶反应器使生产连续,设备小型化,生产成本降低,产品易纯化,收率提高。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、食品加工中的应用

现代酶工程属于高新技术,其技术先进,厂房设备投资少,工艺简单、能耗低、产品收率高、效率高、经济效益大。利用微生物发酵和基因工程技术可以获得能在极酸性和极碱性的环境中工作的酶,用于食品生产可取得许多意想不到的结果。其在食品加工中可应用于乳品加工、蛋白质加工和酿酒工业等。

2、乳品加工中的应用

固定化技术是用物理或化学方法限制或定位在某一特定空间范围内,保留酶固有的催化活性和存活力。由于其可被重复连续使用,此项技术已在乳品工业中得到广泛应用,如乳糖水解。因为乳糖中含有葡萄糖和半乳糖,在世界许多人群中,特别是亚洲人群存在对乳糖有不适应现象,用固定化的β半乳糖苷酶对乳糖进行水解,则可消除乳糖不耐症的现象。[5]此外还可应用于牛乳过敏症防治、综合利用乳清制造乳酸、乙酸工艺等。杨君等应用海藻酸钠—壳聚糖固定化乳酸菌进行发酵乳清饮料研究。结果表明,固定化乳酸菌产酸和耐酸能力强,菌种活力持久并可多次重复利用。

SPR生物传感器技术与传统的相互作用分析技术相比较,具有高灵敏度、免标记、实时检测、耗样量极少、非破坏性及高选择性等优点,现已发展成为一门非常有用的传感检测技术。其可用来检测食品中营养成分和有豁成分的含量、食品新鲜与成熟度等,食品中毒素的检测,食品添加剂分析等。乳品工业中的质量控制、浓度分析、污染物检测等方面成为乳品集团和广大人民高度关注的问题,也成为生物传感器飞速扩大的应用领域之一。

抗生素在养牛业的广泛应用,不可避免地造成牛乳中抗生素残留。其中具有β-内酰胺环的抗生素如青霉素G、阿莫西林、氨苄西林等在乳牛养殖业中常用于治疗乳牛乳房炎,尤其是青霉素G由于其廉价和广谱抗菌性而被频繁地超剂量使用,因此导致了牛乳中高浓度的青霉素G残留。抗生素残留不仅影响乳品加工业,更对人的健康造成影响。因此,科学家们运用SPR技术对牛乳中的抗生素进行了检测,Ferguson等利用SPR传感器准确的检测牛奶中链霉素和二双氢链霉素的残留[7];Giuseppe等采用SPR生物传感器检测牛奶中残留抗生素β-乳胺,检出限为2μg/L,每次检样也仅需10min。

3、蛋白质加工中的应用

蛋白酶能将蛋白质水解为肽和氨基酸,提高和改善蛋白质的溶解性,乳化性,起泡性,粘度、风味等。利用蛋白酶制剂可以避免酸水解,碱水解对氨基酸的破坏作用,保证蛋白质营养价值不受影响。在豆乳的生产中,传统工艺中存在着原材料利用率低、稳定性差、复溶性不好等缺点。利用蛋白酶的作用,豆乳中的蛋白质和碳水化合物被降解,这样就可以提高原材料利用率,增加产品稳定性,改进产品的营养价值。

伴肌动蛋白(Nebulin)是存在于肌原纤维肌小节中的一种大分子量蛋白。作为高分子量肌原纤维结构蛋白,伴肌动蛋白在鱼体肌肉弹性的形成及品质变化过程中的作用具有较高的研究价值。近年,杜雪莉等采用Sephacryl S-400凝胶过滤柱层析和电洗脱等纯化方法,首

次从黄鳍鲷骨骼肌中分离纯化到伴肌动蛋白,并制备了特异性多克隆抗体。多克隆抗体经Protein A-Sepharose亲和层析柱纯化得到高纯度免疫球蛋白G (IgG)。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、免疫斑点印迹(Dot-Blot)和免疫印迹(Western-Blot)等方法对纯化的伴肌动蛋白及其多克隆抗体进行分析鉴定,并研究了不同贮藏条件下伴肌动蛋白的变化情况。SDS-PAGE结果显示从黄鳍鲷骨骼肌中分离纯化了高纯度伴肌动蛋白;Dot-Blot检测结果显示兔抗黄鳍鲷伴肌动蛋白多克隆抗体效价为5×104;Western-blot检测表明兔抗黄鳍鲷伴肌动蛋白多克隆抗体能与肌原纤维蛋白中的伴肌动蛋白发生特异性反应,而与其它蛋白不发生免疫交叉反应。

4、酿酒工业中的应用

麦芽是生产啤酒的主要原料。麦芽质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶β—葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不能充分、蛋白质降解不足,从而影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、β—葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷。

浓香型曲酒的产量在五大香型白酒中名列前茅,其主体香味物质己酸乙酯含量高低直接影响曲酒的风格和质量。利用微生物的酯化功能来提高酒的酯含量是近来酿酒行业研究的热点。四川省农科院水稻高粱研究所生物中心采用系统选育与诱变选育方法选育出了酯化能力强的功能菌21~3,该菌株性能稳定,具有较强的己酸乙酯合成能力和糖化能力,有利于促进己酸、丁酸及混合酸与乙醇的酯化作用,生成以己酸乙酯为主体的酯类物质,并提高浓香型的质量

四、酶工程技术环境治理中的应用

随着人类社会的不断发展,工业越来越发达,环境问题随之而来,并变得日益严峻,目前,工业三废对人们日常生活的影响越来越大,环境问题以不容忽视,而传统的化学方法显现出了弊端与不足,利用酶工程治理环境得到了人们的青睐。

1、含芳香族化合物废水处理

芳香族化合物,包括酚和芳香胺,属于优先控制污染物。石油炼制厂、树脂和塑料生产厂、染料厂、织布厂等很多工业企业的废水中均含有此类物质。大多数芳香族化合物都有毒,在废水被排放前必须把它们去除。很多酶已用于废水处理以取代传统的处理方法,现在研究和应用较多的过氧化酶有辣根过氧化物酶、木质素过氧化物酶及其他酶类。

辣根过氧化物酶(HRP,EC1.11.1.7)是酶处理废水领域中应用最多的一种酶。有过氧化氢存在时,它能催化氧化多种有毒的芳香族化合物,其中包括酚、苯胺、联苯胺及其相关的异构体,反应产物是不溶于水的沉淀物,这样就很容易用沉淀或过滤的方法将它们去除。HRP 的应用都集中在含酚污染物的处理方面,使用HRP处理的污染物包括苯胺、羟基喹啉、致癌芳香族化合物等。而且,HRP可以与一些难以去除的污染物一起沉淀,去除物形成多聚物而使难处理物质的去除率增大。这个现象在处理含多种污染物的废水时有重要的实际应用。木质素过氧化物酶,也叫木质素酶,可以处理很多难降解的芳香族化合物和氧化多种多环芳烃、酚类物质。木质素对新型污染物也具有高效降解作用。

植物来源的酶,从西红柿中提取的过氧化物酶用来使酚类化合物聚合。一些植物的根也可用于污染物的去除。

聚酚氧化酶可分为两类,酪氨酸酶和漆酶。它们都需要氧分子的参与,但不需要辅酶。酪氨酸酶(EC1.14.18.1),也叫酚酶或儿茶酚酶, 催化两个连续的反应:( a) 单分子酚与氧分子通过氧化还原反应形成邻苯二酚; ( b) 邻苯二酚脱氢形成苯醌, 苯醌非常不稳定, 通过酶催化聚合反应形成不溶于水的产物, 用过滤即可去除。酪氨酸酶已成功地用于从废水中沉淀和去除0. 01~ 1. 00 g / L 的酚类。酪氨酸酶用甲壳素固定化后处理含酚废水, 2 h 内去除率达100 % 。固定化酪氨酸酶可防止被水

流冲走及与苯醌反应而失活。固定化酪氨酸酶使用10 次后仍然有效。因此,固定若氨酸酶于甲壳素上可有效去除有毒酚类物质。漆酶由一些真菌产生, 通过聚合反应去除有毒酚类。而且, 由于它的非选择性, 能同时减少多种酚类的含量。漆酶的去毒功能与被处理的特定物质、酶的来源及一些环境有关。

2、造纸废水处理

造纸废水处和理中的酶有过氧化氢酶、漆酶、分解纤维素的酶等,已用于造纸废水脱色,它们的固定化形式的处理效果比游离形式好。

木质素过氧化物酶作用的机理为:通过将苯环单元催化氧化成能自动降解的阳离子基团而降解木质素。漆酶可通过沉淀作用去除漂白废水中的氯酚和氯化木质素。分解纤维素的酶这类酶主要用于造纸浆和脱墨操作中的污染处理。纸浆和造纸操作中的废水处理产生的污泥纤维素含量高,可用于生产乙醇等能源物质。所使用的酶是纤维二糖水合酶、纤维素酶和

j3一葡萄糖酶组成的混合酶系。脱墨操作中产生的低含量纤维质废物可转化为可发酵的糖类。所使用的酶在高浓度墨存在时不被抑制。

3、含氰(腈)废水处理

据估计,全世界每年使用的氰化物为300万吨。而氰化物是新陈代谢抑制剂,对人类和其他生物有致命的危害,因此处理氰化物非常重要。

氰化物酶氰化物酶能把氰化物转变为氨和甲酸盐,因此是一步反应历程。

Alcaligenes denitn ficans(一种革兰氏阴性菌)可产生氰化物酶,该酶有很强的亲合力和稳定性,且能处理的氰化物质量浓度低于0.02mg/L。氰化物酶的动力学性能服从米一门方程。氰化物酶的活性既不受废水中常见阳离子如(Fe2、Zn2和Ni)的影响,也不受诸如醋酸、甲酰胺等有机物的影响。最适宜pH值是7.8~8.3。适合于氰化物酶的反应器有扩散型平板膜反应器,它的优点在于防止酶被大分子冲刷和保护用来固定酶的基质不被破坏。氰化物通过半透膜与膜里面的酶反应,反应产物再渗透回溶液。氰化物水合酶氰化物水合酶,能水解氰化物成甲酰胺。这类酶可由很多种真菌获得,它们被固定后有更好的稳定性,更利于含氰废水的处理。

硫氰化物是焦化废水中的一种主要污染物,形成的硫氰化物可以通过常规的废水处理工艺,如活性污泥法,得到处理。微生物降解是去除工业废水中高毒性有机物腈化物的有效方法。

含有不同腈化物水解酶的微生物可以代谢大量的有机腈化物,这些微生物可以利用有机腈化物为底物进行生长和代谢。利用特殊的微生物种群可降解有有机腈化物废水中的有毒废物,如利用腈化物水解酶在温和条件下处理乳胶废水,可以有效地去除聚合物乳液引起的丙烯腈污染。

4. 食品加工废水处理

食品加工工业是工业废水的主要来源之一。食品加工工业废水易于分解或转化为饲料或其他有经济价值产品。酶可应用于食品加工废水处理,以净化废水并获得高附加值产品。

蛋白酶、淀粉酶和微生物脂酶都可用于食品加工废水处理。

蛋白酶蛋白酶是一类水解酶,在鱼、肉加工工业废水处理中得到了广泛应用。蛋白酶能使废水中的蛋白质水解,得到可回收的溶液或有营养价值的饲料。一种从

Bacillus subtilis中提取的碱性酶(EC未知)可用于家禽屠宰场的羽毛处理。通过NaOH预处理、机械破碎和酶水解,可成为一种高蛋白含量饲料成份。淀粉酶淀粉酶是一类多糖水解酶,多糖转变为单糖和发酵能同时进行,淀粉酶用于含淀粉废水处理,可使大米加工产生的废水中的有机物转化为酒精。淀粉酶还可减少活性污泥法处理废水的时间。淀粉酶和葡萄糖酶可用于光降解和生物降解塑料的生产。葡萄糖经乳酸菌发酵得到乳酸,可用于生产可降解塑料。塑料的降解速率可通过乳酸与其他原料的比例来控制,一般是95%的乳酸和5%于环境

无害的其他原料。

5、微生物脂酶的应用

微生物脂酶(甘油脂水解酶)能催化一系列反应,包括水解、醇解、酸解、酯化和氨解等。大量的微生物可以用来生产脂酶,其中以假丝酵母、假单胞菌和根霉为其重要的酶源。脂酶应用于被污染环境的生物修复以及废物处理是一个新兴的领域。石油开采和炼制过程中产生的油泄漏,脂加工过程中产生的含脂废物,都可以用不同来源的脂酶进行有效处理。脂酶被广泛地用于废水处理。Dauberhe和Boehnke研究出一种技术,利用酶的混合物,包括脂酶,将脱水污泥转化为沼气。一项日本专利报道了直接在废水中培养亲脂微生物来处理废水。脂酶在生物修复受污染环境中获得了广泛的应用。利用米曲霉(Aspergillusoryzae)产生的脂酶从废毛发生产胱氨酸显示了它的应用前景。利用酵母菌从工业废水生产单细胞蛋白,显示了脂酶在废物治理中应用的另一诱人前景。目前酶的价格仍较高,故它不适于处理高浓度污染物,而适于处理低浓度、高毒性污染物。酶处理有着广阔的应用前景。酶反应副产物的特征和稳定化、反应残余物的处理、处理费用问题必须深入研究。

6、酶在土壤修复中的应用

生物修复,主要利用微生物、植物以及微生物-植物的联合作用,因为它们的酶系统催化功能十分强大,可以改变有机污染物的结构和毒性,或使它们完全矿化,形成无害的无机终端产物。污染物必须与微生物的酶系统接触才能发生降解。

胞外酶包括大量的氧化还原酶和水解酶。这些酶将大分子化合物转化为细胞能够容易吸收的小分子物质,随后,这些小分子物质被彻底矿化。在受污染场所(特别是土壤环境中),当污染物发生转化时,需要胞外酶启动这一过程。因此,胞外酶用于土壤修复中是有可能的,不过存在着局限性,需对其进行修饰和改造。基因工程为改变细胞内的关键酶或酶系统提供了可能, 从而可以利用基因工程对酶进行改造。

植物根区胞外酶通常与植物细胞壁相关,可以将污染物转化为更容易被植物根部或根际微生物吸收的中间产物。白腐真菌产生的木质素降解酶与过氧化氢产生系统及纤维素和半纤维素分解酶一起,可以协同降解木材。难降解的有毒污染物可以被各种白腐真菌有效地矿化。在有些情况下,除了LDSs,其他酶的参与对于污染物的矿化过程也非常关键。水解酶是污染物生物转化过程中涉及的另一种微生物酶。其底物选择性差,因此在一些污染物,包括不溶性污染物的生物修复中起着关键作用。

研究表明,C.keratinophilum Z真菌产生的胞外蛋白酶可以水解角蛋白废物;来自Penicillum funicolosum 和Tricoderma resei 的纤维素酶,可以处理不同来源的废纸品。

无细胞酶可以用于降解多种不同的污染物,各种农药、难降解有机污染物及其他有毒污染物,都可用无细胞酶进行生物转化。无细胞酶还是能够降解腈化物的所谓腈化物降解酶。

漆酶因可氧化许多种有机污染物,在土壤污染修复方面的应用潜力受到广泛重视。筛选具有较高漆酶活性的土壤真菌,可以为污染土壤修复提供生物资源。在适当培养条件下,真菌F-5培养液酶活性可达4033U/L,表现出该菌具有较强的产漆酶能力。在多环芳烃(PAHs)污染土壤的生物修复中,真菌F-5可使土壤中苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽等高环、高毒性多环芳烃降解,并使土壤多环芳烃毒性当量大幅降低。因此,真菌F-5适合修复PAHs污染土壤。

二、发展前景

酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后,现已形成一个富有活力的高新技术产业,保持持续高速度发展。近些年国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化,以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟,以及对各个应用行业的引入和实践,把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。

仅就国内而言,目前我国正处在经济高速发展的历史时期,伴随着经济的增长和生物技

术产业的发展,对酶制剂的市场需求产生有力的拉动作用。我国目前酶制剂的市场份额仅占世界市场的5%,可以预计,其发展前景是十分广阔的。

酶制剂进入了全新的发展阶段,向“高档次、高活性、高质量、高水平”方向发展,向专用酶制剂和特种复合酶制剂发展,向新的更广泛的领域发展。工厂自身必须进一步降低成本、优质低耗、安全清洁生产、达标排放,使我国酶制剂在发展中更健全、更优越、更安全,使我国酶制剂站在世界酶制剂前列。

①精细化工. 全球工业酶制剂市场快速增长. 2012年第6期

②张晓静、李利红、尹士海等.我国酶制剂工业发展现状、问题及对策[J].郑州牧业工程高等专科学校学报. 2003,23

③刘春叶,王亚明,唐辉. 酶的固定化及化学修饰[J].云南化工,2002,5(31):29-30

④沈树宝,胡永红,欧阳平凯.酶催化技术在医药工业中的应用[J]. 精细与专用化学,2001,8:5-8;

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⑥杨淑芳,酶工程在农产品加工上的应用. 农业工程技术(农产品加工业) 2008/04 【3】赵长友,张国立,刘玉英.青黄贮中添加纤维素酶防止和延缓二次发酵的研究报告[J].辽宁畜牧兽医,1994,4:9-11.

⑦赵德英,茌亚青,盛福全,等.饲用微生物酶的生产和应用[J].中国饲

料,1999,8:13-16.

酶制剂在食品工业中的应用 论文

酶制剂在食品工业中的应用 摘要:酶制剂是一类特殊的食品添加剂,具有催化高效性,专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向,包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用。并对酶制剂在食品工业中的发展方向和安全问题进行了讨论。 关键词:酶制剂;食品工业;应用 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品,称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面,它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外,酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。 随着发酵工业的发展,酶制剂的主要来源已被微生物所取代,它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性,还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展,酶制剂的种类越来越多,分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有:淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等,它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然,尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步,但与发达国家相比,还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步,今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 1.酶与食品的关系 在食品生产加工中,为了保持食物原有的色、香、味和结构,就要尽量避免引起剧烈的化学反应。酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质,因此作用条件非常温和。许多酶所催化的反应从动植物最初生长时就开始了,当它被作为食品时,其体内酶的催化作用仍然继续进行着。如动物体死后,其合成代谢停止,而分解代谢加快,因此就会导致组织腐败,但这可能也会改善某些食品原料的风味。在大多数成熟的水果中,由于某些酶的增加,会使得其呼吸速度加快,淀粉转变为糖,叶绿素发生降解,细胞体积快速增加。这些变化,对于水果风味的改善是有益的;而对蔬菜来讲,叶绿素的降解则是有害的。 2.与食品生产有关的酶制剂 2.1与淀粉糖和甜味剂生产有关的酶制剂 淀粉酶工业上应用酶制剂已有数十年的历史,淀粉加工用酶所占比例达到15%,是酶制剂最大的市场。近年来淀粉酶类耐热性大大提高,并已通过基因工程技术改善其品质。特别要提到的是一系列新的酶制剂的发现和应用,如在1995年已经工业化的酶转化淀粉生产海藻糖,改变了先前从酵母等食物中抽提的生产方法,生产成本大大下降。这种糖不仅耐酸、耐热、防龋齿,还可抑制蛋白质变性和油脂酸败,市场日益扩大。 2.2与油脂生产有关的酶制剂 油脂是人类食品的主要营养成分之一,有赋予食品不可缺少的风味,而且用酶法生产有益健康的油脂的正逐步应用成熟,如用DNA等高度不饱和脂肪酸作为食品的原材料所制作的食品销售额已达400亿日元。 2.3与蛋白质有关的酶制剂 蛋白质在食品加工中,不仅具有营养的功能还具有各种物理功能,提高这类功能将会增加其附加值,要达到这个目的需要利用蛋白酶类。为了以蛋白质水解后的产物作为生产氨基酸系列的调味品,就必须把蛋白质彻底分解为氨基酸。 2..4与面包生产有关的酶制剂

软件开发工程师就业前景如何

软件开发工程师就业前景如何 软件开发工程师是从事软件开发相关工作的人员的统称。软件开发工程师也分很多种,比如3G软件开发工程师,android软件开发师,Java开发工程师等。这些工程师的前景又如何呢? 3G软件开发工程师 3G人才短缺现状,使得3G行业已经成为新的高薪行业,基于3G软件开发人员变得格外抢手。人力资源专家表示,3G软件开发是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一。根据前程无忧网发布的薪资报告,具有10年工作经验的高级嵌入式软件工程师年薪在30万元左右。即使是初级的嵌入式软件开发人员,平均月薪也在5000元左右,中高级的嵌入式软件工程师月薪平均已超过万元,而且随着3G应用的进一步深入发展,3G软件研发人才的薪水还会进一步水涨船高!据计世资讯发布的相关研究报告称,估计国内3G人才缺口将达到50万人以上。 android软件开发工程师 Android工程师是指从事Android移动应用操作系统、游戏和各种Android 平台功能的应用、开发和测试的技术人员。以手机开发为主要对象,包括但不限于手机操作系统、手机游戏、手机其他多种功能的开发和优化人员。Android 工程师是移动应用开发者,希望将自己的应用移植到该平台上或者在该平台上开发应用。 随着Android平台的扩张,引发了Android人才荒,2011年移动开发人才需求几十万,未来人才需求缺口将达百万。 Java软件开发工程师

Java软件工程师的未来发展方向大致分为两类: 一是成为管理人员,例如产品研发经理,技术经理,项目经理等; 二是继续他的技术工作之路,成为高级软件工程师、需求工程师等。 Ios软件开发工程师 依据51job前程无忧数据,软件及IT工程师在长达10年时间内一直占据着国内众多职业岗位平均工资水平的前茅,基于iPhone开发的岗位平均薪酬比传统软件开发岗位高出50%以上的水平,移动互联行业公司为了吸引留住人才除了提供保险、休假、灵活作息时间、优质办公环境等福利外更有股权,期权分红吸引高端求职者。

果胶酶在果蔬汁中的应用

果胶酶在果蔬汁中的应用 近年来酶制剂在果品加工中的应用非常广泛,所用的酶种类越来越多,数量越来越大,人类已开发出应用于果蔬汁中的酶类如果胶酶、纤维素酶、中性蛋白酶等,其中使用最多的是果胶酶。 果胶酶作为果蔬汁生产中的最重要的酶制剂之一,已被广泛应用于果蔬汁的提取和澄清、改善果蔬汁的可过滤性以及植物组织的提取。 果胶酶在果蔬汁生产中的作用有哪些呢? 1、果胶酶能提高果蔬汁的出汁率 果胶酶是应用于果蔬饮料生产中最主要的酶类,它能较大幅度地提高果蔬饮料的出汁率,改善其过滤速度和保证产品储存稳定性等。若添加果胶酶可降低汁液的粘稠度,提高出汁率,缩短加工时间,获得清澈的汁液。 2、果胶酶能使果蔬饮料澄清 果胶酶作用于果蔬汁时除了能降低粘度外还可产生絮凝作用,使果蔬汁澄清。澄清机理

的实质包括国脚的酶促水解和非酶的静电絮凝两部分。果汁中有很多物质如纤维素、蛋白质、淀粉、果胶物质等,影响澄清且果胶物质是造成果汁混浊的主要因素。在果汁的加工过程中添加果胶酶使果胶水解从而使果汁黏度降低过滤阻力减小,过滤速度加快;同时用于果汁中的悬浮果粒失去高分子果胶的保护,很容易发生沉降而使上层汁液清亮。 3、果胶酶能改善果蔬饮料的营养成分 利用果胶酶生产果蔬汁不仅提高了出汁率而且保留了果蔬汁的营养成分。首先果蔬汁的可溶性固形物含量明显提高,而这些可溶性固形物由可溶性蛋白质和多糖类物质等营养成分组成,果蔬汁中的胡萝卜素的保存率也明显提高。 4、果胶酶能改善浓缩果汁品质 果汁浓缩后不仅流动性差而且稳定性也差,因此果汁的浓缩液需先澄清和脱果胶,以避免浓缩时产生胶凝。果汁经酶处理去除果胶后,再浓缩所得浓缩汁有较好的流动性并且重新稀释后仍是稳定的,尤其适用于柑橘类浓缩汁的生产。 5.果胶酶还可用于果实脱皮——脱除剂净化果皮 含有纤维素和版纤维素的粗果胶酶制剂能够作用于果实皮层使之细胞分离、结构破坏而脱落。如柑橘囊衣、莲子肉皮和大蒜膜层经粗果胶酶处理后可以很快地脱落。此外果胶酶对杏仁也有一定的脱皮作用。 目前不同活性比例的果胶酶制剂已是降解果蔬细胞壁改善压榨性能、降低粘度、增加出汁率和提高营养成分不可省略的部分。随着酶技术的发展,果胶酶在果蔬汁中的应用前景会更加光明。

酶工程的应用及发展前景.

酶工程的应用及发展前景 生物技术一班 41208220 杨青青

酶工程的应用及发展前景 杨青青 (陕西师范大学生命科学学院生物技术专业1201班) 摘要:酶工程是现代生物技术的重要组成部分,它作为一项高新技术将为各工业的发展起重要推动作用。本文概要介绍了酶工程的概念,酶工程在农产品加工、医药工业、食品工业、污染治理工业、蛋白质高值化加工等方面的应用以及探讨了在各个工业中的发展前景。 关键词:酶工程、应用、发展前景 一、酶工程的概念 酶是由生物体产生的具有催化活性的蛋白质,它能特定的促成某个化学反应而本身却不参加反应,且具有反应率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低、反应容易控制等特点。这些特点比传统的化学反应具有较大的优越性。酶的应用不仅可以增强产量,提高质量,降低原材料和能源消耗,改善劳动条件,降低成本,而且可以生产出用其他方法难得到的产品,促进新产品、新技术和新工艺迅速发展。随着现代生物技术的兴起,酶工程技术应运而生,并在制药、食品工业和农产品加工显示出强大的生命力。酶工程就是利用酶催化作用,

通过适当的反应器工业化的生产人类所需的产品或是达到某一目的,它是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。酶工程包括自然酶的开发和利用、固定化酶、固定化细胞、多酶反应器(生物反应器)、酶传感器等。 二、酶工程的应用以及发展前景 1、酶工程在农产品加工上的应用与前景 以前,人们认为氨基酸是人体吸收蛋白质的主要途径。随着研究的发现,蛋白质经消化道中的酶水解后,主要以小肽的形式被吸收,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。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。主要是通过酶法降解蛋白质而制得。 目前已经从大豆蛋白、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。因为各类蛋白质存在的差异性,所以在生产活性肽方面有略微的不同。不论哪种方法,都会用到一定的酶类水解蛋白质。比如:文献报道采用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶水解大豆蛋白,配合活性炭的吸附处理、超滤、真空浓缩和喷雾干

酶制剂在工业上的应用现状与展望

《酶工程》课程论文 学院:材料与化工学院 专业班级:2011级生物工程(2)班 姓名:李丹丹 学号:20110412310047 评阅意见 评阅成绩 评阅教师: 2014年6月12日

酶制剂在工业上的应用现状与展望 姓名:李丹丹 学院和专业:材料与化工生物工程2班 摘要:酶制剂是一类特殊的食品添加剂,具有催化高效性,专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向,包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。关键词:酶制剂食品工业饲料工业应用 1.酶制剂的简介 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品,称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面,它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外,酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。随着发酵工业的发展,酶制剂的主要来源已被微生物所取代,它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性,还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展,酶制剂的种类越来越多,分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有:淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等,它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然,尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步,但与发达国家相比,还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步,今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 2.酶制剂在食品工业中的应用 利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆,再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆;果胶酶用于果汁的加工和澄清,可提高果酒的得率,改善澄清效果,加快过滤速度;乳糖酶可分解牛奶中的乳糖,提高人体对牛奶的消化性;脂肪酸可改进食品风味;蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造,生产糖果使用的蛋白发泡剂,用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量,用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量,用在乳酪制造上可缩短生产时间等。 2.1用于保藏 溶酶菌现已广泛地被用作水产品、肉食品、蛋糕、酒精、料酒、饮料以及日用化妆品的防腐剂。由于食品中的羟基和酸会影响溶酶菌的活性,因此,它一般与酒、植酸、甘氨酸等物质配合使用。目前与甘氨酸配合食使用的溶酶菌制剂,应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。在低度酒中添加20mg/kg的溶酶菌不仅对酒的风味无任何不良影响,还可防止产酸菌的生产,同时受酒类澄清剂的影响很小,是低度酒类较好的防腐剂,如日本就把溶酶菌用于清酒的防腐。 乳制品保险牛乳中含有13mg/dl的溶酶菌,在人乳中含量为40mg/ml。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶酶菌,不但可起到防腐作用,而且还有强化作用,能增进婴儿健康。 将各种肉类和水产熟制品(如鱼丸、香肠及红肠等),用含1%明胶和0.05%溶酶菌的混合液浸渍后再包装保存,可延长其保质期。各类糕点特别是奶油蛋糕是容易腐败变质的食品,在制作过程中加入溶酶菌就具有一定的防腐、保鲜作用。此外,溶酶菌还可应用于pH值为6.0~7.5的饮料的防腐。 海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后,沥干,在5℃下保存9d后,无异味、无色泽变化。 3.2提高食品质量和增加营养价值

软件工程师的薪酬及发展前景

软件工程师的薪酬及发展前景 对于打算学习或者转行IT行业的人,最关键软件工程师的薪酬待遇和任职要求。 软件工程师是整个IT行业中基础岗位。根据开发进度和任务分配,完成相应模块软件的设计、开发、编程任务;进行程序单元、功能的测试,查出软件存在的缺陷并保证其质量;进行编制项目文档和质量记录的工作;维护软件使之保持可用性和稳定性。软件开发是一个系统的过程,需要经过市场需求分析、软件代码编写、软件测试、软件维护等程序。软件开发工程师在整个过程中扮演着非常重要的角色,主要从事根据需求开发项目软件工作。如某公司想实现办公自动化,需要专门的软件进行资源整合,该公司的软件开发工程师就可以开发相关办公软件。 一般要求大专以上学历,两年以上工作经验,熟悉各类相关的编程语言和操作环境。熟悉Windows平台下的应用软件开发;精通C/C++、Visual Basic等编程语言,2年以上编程经验;熟悉MS SQL数据库,了解SQL语句以及ODBC编程,并具有实际开发经验;有一定网络编程经验,熟悉TCP/IP等网络协议;熟悉设计思想,了解软件工程规范;精通编译原理者优先;熟悉COM/DCOM,有开发OPC Server经验者优先;英语能力要求较高,能够熟练阅读并理解英文技术资料;有较强的学习和接受新事物的能力。如今,日资企业在华外包产业的扩张,精通日语的软件开发人才更为紧俏。 软件工程师的薪资普遍在7k—12k之间,一些经验丰富、技术牛的,和基础薄弱的另当别算。 北大青鸟兰州优越校区的教学注重学员的项目实训,毕业学员普遍拥有1.5—2年的项目经验,学院推荐就业,所以在经验及就业方面,不用担心。 更多有关软件工程问题请点击咨询。

酶的应用与发展论文

酶的应用与发展论文集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

摘要:生物工程是现代科技的一项高新技术,是当今最有发展前景的学科之一。而酶工程是生物工程的重要组成部分,酶作为生物催化剂,它广泛应用于食品、酿造、淀粉糖、制革、纺织、印刷、医药、石油化工等20多个领域。它可提高产品品质、改进产品工艺、降低劳动强度、节约原料和能源、保护环境,并产生巨大的经济效益和社会效益。关键字:酶工程酶的固定化酶的应用前景 从世界范围而言,酶制剂总量的55%是水解酶,主要用于焙烤食品、酿酒、淀粉加工、酒精和纺织等工业;35%是蛋白酶,主要用于洗涤剂、制革和乳品工业;其余是药用酶制剂、试剂级酶制剂和工具酶。 1酶工程 酶工程技术是利用酶和细胞或细胞器所具有的催化功能来生产人类所需产品的技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器。 酶的生产 酶的生产是各种生物技术优化与组合的过程,分为生物提取法、生物合成法和化学合成法三种,其中生物提取法是最早采用而沿用至今的方法,它是指采用各种提取、分离、纯化技术从动物、植物、器官、细胞或微生物细胞中将酶提取出来;生物合成法是20世纪60年代以来酶生产的主要方法,是指利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程;而化学合成法因其成本高,且只能合成那些已经弄清楚化学结构的酶,所以难以进行工业化生产,至今仍处在实验室研究的阶段。

酶的纯化 酶的纯化属于一种后处理工艺,包括粗制工艺与精制工艺,对超酶液进行浓缩精制是生产高质量酶制剂的重要环节。其提纯手段一般是依据酶的分析大小、形状、电荷性质、溶解度、专一结合位点等性质而建立。要得到纯酶,一般需要将各种方法联合使用。最常用的纯化方法有根据溶解度特性的沉淀法;根据电荷极性的离子交换层析、等电点聚焦电泳等;根据大小或重量的离心分离、透析、超滤等;根据亲和部位的亲和层析、共价层析等。 酶的固定化技术 酶的固定化技术是把从生物体内提取出来的酶,用人工方法固定在载体上,这是是酶工程的核心,它使酶工程提高到一个新水平。自从1969年世界上第一次使用固相酶技术以来,至今已有40多年的历史。由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了,能将其从反应介质中回收,所以原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。 固定化酶具有如下性质:酶的稳定性提高;最适pH值改变;酶的活性和催化底物有所变化;最适温度有所提高,对抑制剂和蛋白酶的敏感性降低;反应完成后可通过简单的方法回收,且酶活力降低不多,这样可使酶重复使用[3]。同时由于酶没有游离到产品中,便于产品的分离和纯化;实现批量或连续操作模型的可能,可进行于产业化、连续化、自动化生产。 2酶的应用现状 在食品业的应用

果胶酶在果蔬汁中的应用

新疆农业大学 专业文献综述 题目: 果胶酶在果蔬汁中的应用姓名: 韦奇才 学院: 食品科学与药学院 专业: 食品科学与工程 班级: 082班 学号: 084031266 2010年12 月28 日 新疆农业大学

摘要:果胶酶普遍存在于细菌、真菌和植物中是分解果胶类物质的酶的总称,在果蔬加工、纺织和造纸工业中应用非常广泛,果胶酶在果蔬饮料中的应用也非常广泛。本文综合介绍了果胶的组成和结构论述了果胶酶的分类、作用机制及酶活性测定方法,讨论了果胶酶在果蔬汁的出汁率、澄清、超滤等方面的应用,并对果胶酶在果蔬饮料加工中的应用等方面进行综述。 关键词:果胶酶果蔬汁出汁率澄清超滤营养成分 前言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,果品成了人类健康不可缺少的营养物质。虽然我国有丰富的果品资源,然而因果品本身营养丰富含水量高,很容易受微生物污染故保存期比较短。为了充分利用资源优势提高我国农产品在国际市场上的竞争能力,必须大力发展果品加工业。但是目前果品加工中存在着不少难题例如果汁和果酒的澄清果实的脱皮、加工过程中香气成分和营养物质的损耗等。解决这些难题仅仅靠改进加工工艺或增加设备投资是很难实现的。而目前有许多难题已经通过酶工程的应用得到了很好的解决。 近年来酶工程在果品加工中的应用非常广泛,所用的酶种类越来越多,数量也越来越大,人类已开发出应用于果蔬汁中的酶类如果胶酶、果胶酯酶、纤维素酶、鼠李糖苷酶、中性蛋白酶、半乳甘露聚糖酶、液化葡萄糖苷酶等,其中使用最多的是果胶酶。 1 果胶酶 国外对果胶酶的研究始于20世纪30年待至50年代已工业化生产,而国内的研究则始于80年代末才开始工业化生产。随着我国水果种植和水果加工业的发展,对果胶酶的开发和应用也迅速发展。在果汁生产过程中果胶酶可以快速彻底地脱除果胶,降低果汁黏度利于果汁过滤澄清滤液且澄清度稳定;减少化学澄清剂的用量改善果汁质量;果胶酶利于压榨可以有效地提高水果的出汁率,在沉降、过滤、离心分离过程中改善果汁的过滤效率,利于沉淀分离,加速和增强果汁的澄清作用。经果胶酶处理的果汁稳定性好,可防止存放过程中产生浑浊,沉淀和絮凝现象。 1.1 果胶酶的定义 果胶酶是指能够分解果胶物质的酶的总称,是果汁生产中最重要的酶制剂之一,已被广泛应用于果汁的提取和澄清、改善果汁的质量以及植物组织的浸渍和提取。 1.2 果胶酶的分类及作用机制 果胶酶可以分为3类:原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)。

酶工程的发展状况及其应用前景

酶工程的发展状况及其应用前景 摘要:酶在现代生物生产中扮演着重要角色,酶作为一种生物催化剂,因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点,以及酶工程不断的技术性突破,使得酶在工业、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。 关键词:酶工程生物催化剂酶的固定 正文: 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中不可取代的工具。 一、酶工程的发展及应用现状 (一)国内外酶制剂的发展现状 BCC最新研究报告显示,未来4年全球工业酶制剂市场价值将以%的复合年增长率继续增长,由2011年的39亿美元增加至2016年的约61亿美元。该报告将工业酶市场细分成3个部分:生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。2011年生物酶的市场价值达12亿美元,预计还将以%的复合年增长率继续增长,2016年达17亿美元。2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元,未来4年还将以%的年均复合增长率增长,预计2016年达21亿美元。2011年其他酶制剂的市场价值为15亿美元,预计还将以%的复合年增长率增长,到2016年市场价值将达到22亿美元①。 我国酶制剂工业面经过近几十年的发展,初步具有一定的规模,取得了很大的进步。但是,国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位,特别是一些比较出色的公司,例如,诺和诺德公司(Novo Nordisk)、丹尼斯克公司(Danisco)等②。 (二)酶工程的应用现状 一、酶工程技术在医药工业中的应用 1、酶的固定化技术 酶的固定化(enzyme immobilization)是指采用有机或无机固体材料作为载体(carrierorsupport),将酶包埋起来或束缚、限制于载体的表面和微孔中,使其仍具有催化活性,并可回收及重复使用的酶化学方法与技术。不使用固体材料作为载体,通过酶分子之间的相互交联形成聚集体,也可将酶固定化,称为无载体酶固定化。由于酶的蛋白质属性,进人人体后产生免疫反应,因稀释效应,而无法集中于靶器官组织,常不能保持最适合的治疗浓度,而固定化酶则很好的克服了游离酶的这些缺点,应用于治疗镁缺乏症、代谢异常症及制造人工内脏方面,如固定化L-天冬酰胺酶用于治疗白血病。葡萄糖氧化酶被固定化在纳米微带金电极上可用于活体检测的微生物传感器③。 固定化酶技术可用于治疗一些代谢障碍疾病。已知人类关于新陈代谢的疾病已过120余种,很多病因归结为人体缺乏某种酶的活性,一种可能的治疗方法就是通过某种方式给病人提供他所缺乏的酶。其提供的方式主要有:①将固定化酶用于体内作为治疗药物;②将固定化酶组装成体外生物反应器,通过体外循环作为临床治疗剂。将固定化酶用于临床诊断的例子很多,如各种酶测试盒层出不穷,采用固定化酶柱反应器的FIA(流动注射法)可用于临床诊断检测尿酸、葡萄糖、氨、尿素、胆甾醇、谷氨酸、乳酸、无机磷等。 2、酶催化技术 主要介绍非水相介质中的酶催化,传统的酶催化反应主要在水相中进行,但自1987年Kilibanov等。用脂肪酶粉或固定化酶在几乎无水的有机溶剂中成功地催化合成了肽以及手性的醇、脂和酰胺以来,对酶在非水相介质的催化反应技术的开发及研究报道迅速增加,特别在手性药物的不对称合成及手性药物拆分的生物技术开发中得到了很多应用。目前非水相中的酶催化技术已衍生出以下几类体系:①水与有机溶剂的互溶均相体系;②水与有机溶剂形

酶工程论文

酶工程论文 酶的生产和应用的技术过程称为酶工程。其主要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,展示酶工程在医药、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。 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,甚至可获得传统技术不可能得到的昂贵药品,如人胰岛素、McAb、IFN、6一APA、7一ACA及7一ADCA等固定化基因工程菌、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素 应用酶工程可以制备青霉素酞化酶、头抱菌素酞化酶、头抱菌素、头抱菌素酞化酶、青 2014下半年教师资格证统考大备战中学教师资格考试小学教师资格考试幼儿教师资格考试教师资格证面试霉素酞化酶、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生产青霉素的研究,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2一酮基一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—肉毒碱【胆碱脂酶】、CoA 【CoA合成酶系】等。由山梨醇和葡萄糖生产维生素及丙烯酸胺的生产也采用酶工程的方法四。 二、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α-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素酶、果胶酶和木质素酶。此外,从木瓜中提取的木瓜蛋白酶,提高活性和固定化以后,可以被用来酿制啤酒和制造果汁。

胚胎工程的应用及前景公开课教案

精品文档 《胚胎工程的应用及前景》第1课时教学设计 2017.3.1 一、教材分析 《胚胎工程的应用及前景》这一节集中讲述了胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞三个方面的内容。知识点较多,所以本节课的教学分两个课时来完成。第一个课时学习胚胎移植。“胚胎移植”这个词语在前面几个专题都曾涉及,转基因动物、克隆动物等都要通过胚胎移植才能获得。因此,胚胎移植对于整个胚胎工程来说非常的重要,是胚胎工程的最后一道“工序”。此外,学生在日常接触到的报刊、电视等媒体也对试管婴儿、胚胎移植等有一定的了解。教材中讲述的胚胎移植技术虽然多以家畜为例,但如果应用在人类身上,就会产生一些社会伦理问题。因此,本节内容既是对前面专题的一个补充,又与“生物技术的安全性和伦理问题”这一专题有着密切的联系。 二、教学目标 知识目标 1、简述胚胎移植的概念 2、说出胚胎移植的基本程序 3、概述胚胎工程的生理学基础 能力目标 1、自主探究学习胚胎移植的基本程序,学会用准确的术语说明胚胎移植的程序。 情感目标 1、认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。 2、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。 三、教学重点难点 教学重点 1、掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。 教学难点 1、胚胎移植的生理学基础 四、教学策略 本节内容要求学生理解所列知识点及其与其他相关知识之间的联系与区别,能在一定的情境中运用它们并作出合理的判断或得出正确的结论。而本节内容涉及生物学领域的先进技术,学生对此会感觉陌生。因此,利用新闻视频引入,激发学生兴趣,再通过学生的自主探究学习和教师的简要点拨和在技术的重点和难点上设置问题,使学生掌握胚胎移植的基本程序和生理学基础。最后再通过胚胎移植的视频和概念图的形式对所学内容进行回顾,同时也将所学的内容与生活实际联系起来了。 五、课前准备 多媒体课件制作、八胞胎新闻和胚胎移植操作过程的视频下载 六、教学过程

ERP工程师就业前景及要求

ERP就业前景 职业描述:ERP人才是指从事ERP软件开发、维护或项目实施,使ERP软件产品在企业经营管理中得以成功应用的相关人才。ERP作为一种当前在全球范围内应用最广泛、最有效的一种企业信息化管理方法,在跨国集团企业早已被广泛使用,如今正在被越来越多中国企业所接受和采用,特别是第十五届五中全会提出了" 以信息化带动工业化,发挥后发优势,实现社会生产力的跨越式发展。" 的指导纲领之后,信息化作为一项基本国策受到国家的非常重视和大力推广。目前,ERP成为企业获取利润的最佳方式,并且ERP专业人才在社会发展中已经成为一种新兴职业,。 就业前景:中国是世界上最具潜力的市场。信息化的高速发展推动了市场对ERP人才的更大需求。各大从事企业信息化软件开发的企业,以及实施ERP软件的企业对ERP各类人才有大量需求。而据权威部门统计,知名公司ERP 顾问的缺口多达20多万且此现象还会长期存在;而普通的ERP应用人才更是需要1500-2300万人,将成为中国就业人数较多的行业和热门职业。 就业方向:ERP人才主要在三个方向就业,一是到应用ERP软件的企业就职,提升企业的软件使用效益,如应用ERP企业的内部咨询人员等,被称为“内部咨询”;二是到软件公司就职,从事软件实施工作,负责软件研发、测试、企业咨询实施等,职位有软件工程师、技术支持、实施顾问等,称为“外部咨询”;三是自己。 薪酬待遇:从事ERP管理工作的人员,薪金非常可观。一般企业内部咨询的年薪起薪约在2 万元以上,有经验的ERP管理工作人员工资通常高于企业其他员工几倍;就外部咨询顾问而言,高端人才身价不菲。本科毕业生一般起薪2000-3000元,工作数年成为高级顾问或者资深顾问后,薪酬会相当可观。而ERP咨询经理年薪可达40-60万元,大公司的ERP实施顾问年薪在20-30万元左右,小型公司的ERP实施顾问年薪在10万元左右。知名企业的顾问薪酬甚至按照“小时”计算。在未来几年里,ERP顾问的身价、行情会一直看涨,年薪几十万甚至上百万也不足为奇。随着我国信息化建设的深入,高级的ERP管理人才缺口不断扩大,这也是造成ERP管理人才的薪资在各行业中增长幅度最快,使ERP管理咨询师成为最灵活的金领职业之一。 从业条件:要求ERP从业人员不仅要具备过硬的组织协调、分析判断、开拓创新能力,而且要有特殊的素质和气魄。一名优秀ERP高级人才的不但要懂IT ,还要会管理,熟悉行业,更重要的是要有丰富的实施经验。 怎样才能成为ERP工程师 1.精通管理,包括销售\生产\采购\财务\成本\,如果不了解这些,无法针对这些管理实践进行深入的开发和推广,自己不懂如何教别人懂啊. 2.程序开发,目前的ERP软件开发工具不同,无法说你要学习哪种,但是数据库软件一定要学,SQL和ORACLE中选一种.SQL是中小型,ORACLE是大型. 3.资质认证不清楚,但是系统工程师的前景不如实施专家,你自己选吧 ERP工程师分为两种: 一种是需要开发技术,进行软件的二次开发以及后期的升级 一种是ERP实施顾问,这种职业目前还是挺有发展前途的,不过ERP实施顾问平常要从事很多东西,也要懂很多:对中国ERP市场,已经企业管理思想要有比较深刻的认识,有比较深的管理理念,协调部门进行日常的业务流程管理,其次要对软件,已经数据库有一定的基础,负责日常新人的培训工作,还有数据库维护,以及数据分析 如果你想从事这行业,首先你的计算机技术是无庸置疑的,但是你得加强你的管理方面的知识,跟管理有关的东西都得学,比如人力资源管理,供应链管理,生产管理等等,还有财务上要有一定的基础,多学学财务会计吧

酶制剂论文

固定化酶技术及其进展 姓名:蒋恋班级:08生物工程二班学号:20080804205 摘要:固定化酶便于运输和贮存,有利于自动化生产,是近十余年发展起来的酶应用技术,在工业生产、化学分析和医药等方面有诱人的应用前景。本文简要介绍了固定化酶技术的概念、制备方法(包括传统固定化技术、传统固定化技术的改进方法、新型固定化技术)及其在化学化工、食品行业、临床医药、生物传感器和环境科学等领域中的应用现状与存在的问题,展望了固定化酶技术在皮革行业中的研究与应用前景。 关键词:酶;固定化;技术;吸附 Immobilized enzyme technology and its progress Abstract:Immobilized enzyme is easy to transport, store and automatize production. It is a new application technique of enzyme in recent years. Immobilized enzymes have attractive application prospect in industrial production, chemical analysis, medicine and other aspects. The technology of immobilized enzyme was introduced in the paper. The concept, the traditional preparation methods and its modified methods, modern preparation methods of immobilized enzyme were presented. Key words:enzyme; immobilization; Technique; Absorption 酶的固定化( Immobilization of enzymes)是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内, 仍能进行其特有的催化反应,并可回收及重复利用的一类技术。与游离酶相比,固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时, 又克服了游离酶的不足,呈现贮存稳定性高、分离回收容易、可多次重复使用、操作连续可控、工艺简便等一系列优点。目前,寻找适用的固定化方法,设计合成性能优异且可控的载体,应用工艺的优化研究等仍是研究热点。改进传统固定化方法和注重天然高分子载体改性是酶固定化研究的主要趋势, 进一步提高转化率和生产能力,是未来研究的重点。 1 固定化酶的传统制备技术 固定化酶的制备方法有物理法和化学法两大类。物理方法包括物理吸附法、包埋法、结晶法、分散法、离子结合法等。物理法固定酶的优点在于酶不参加化学反应 ,整体结构保持不变,酶的催化活性得到很好保留。但是 ,由于包埋物或半透膜具有一定的空间或立体阻碍作用,因此对一些反应不适用。化学法是将酶通过化学键连接到天然的或合成的高分子载体上,使用偶联剂通过酶表面的基团将酶交联起来 ,而形成相对分子量更大、不溶性的固定化酶的方法。传统的酶固定化方法大致可分为4 类:吸附法、包埋法、交联法、共价结合法。 1.1 吸附法 用于固定酶的最早又最简单的方法是吸附法,即将酶的缓冲水溶液同表面活性物质接触一段时间,一些酶分子将被吸附,洗掉未吸附的游离酶,即得到吸附固定化酶。根据非水溶性载体表面的特性,酶与载体间的吸附作用可能是:

通信行业工程师前景分析

质量工程师 质量工程师的就业方向和就业前景如何成为越来越多大学生关心的话题,那么质量工程师的就业方向和就业前景到底如何呢? 待遇方面: 质量工程师视学历、经验、资历的不同绝大多数在3000元至8000元不等。质量工程师一般只能往质量经理和有证书的高级工程师方向发展,月薪在8000元至15000元不等。质量工程师现在已经越来越被重视,4000至8000元这个区间内工作还是比较好找的。 在一般企业的话,大部分在3000左右,以后有经验了(特别是熟悉质量体系,质量工具)后工资会有明显的提升,在上海一般能达到8000+。外资企业更高些。 发展前景: 质量工程师不是一个传统狭隘的质量概念,而是一项综合性和系统性较强的社会性考试,它涵盖了综合知识,也侧重了专业技术。以后它的市场需求量会越来越大,市场成熟度也会越来越高,比如说今年考试开始实行网上征题,广泛选题。还有它的教材并非一成不变,而是随着实际情况的变化不断更新,这样一来,含金量也与日俱增。”质量专家韩福荣对质量工程师考试非常了解。虽然前景喜人,但韩福荣觉得遗憾的是,目前质量工程师考试制度受到了很多限制,有待改进。“质量工程师不应该是职业,而是执业。职业好比耳朵,是选择性的,而执业就像是手,是强制性的。质量工程师应从职业转化为执业,由耳朵转化为手。

第一点,不得不说的是现在虽然是一个网络快速发展的时代,但是现在参与网络研究和发明的人员却是非常有限的,就更不要说是质量工程师了。华为作为中国国产的电子品牌,涵盖的电子网络产品的范围是非常广泛的,例如,手机、电脑以及平板电脑以及其他的一些产品等。产品的研究、发明以及生产和销售固然重要,但是相比之下华为产品的质量的好坏才是决定它能否走得好,走得长远的根本性的因素。所以,华为聘请质量工程师,在产品质量上把好关是非常明智的行为。而要问华为质量工程师发展前景如何,那么答案当然是肯定的。 第二点,再从华为品牌的发展前景上来分析华为质量工程师的发展前景。华为是中国近几年才新兴起来的比较知名的电子产品品牌。它不管是在产品的安全性能上,还是在产品的质量上,以及为广大的消费者所提供的全程的服务上,都是有目共睹的,都是得到广大的消费者深刻的肯定的。而之所以取得这样的成绩,其中很大的一个原因便在于华为质量工程师付出的努力。在华为公司,华为质量工程师的地位是相当高的,这些人员的工资待遇也是相当好的,并且受到公司提供的各种福利也是相当可观的。所以,要问华为质量工程师发展前景如何,从他们的工资待遇上就可以轻松的看出来。 2、经过网友的综合评价,此条内容绝大部分网友认为较好,您可以详细参考下,具体如下:华为在工资上还是比较有保障的,就是比较辛苦了,但是华为有正规的流程,可以在技术上,很好的锻炼自己,

酶在医药方面的应用

酶在医药方面的应用 酶(enzyme),早期是指in yeast 在酵母中的意思,指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。大多数由蛋白质组成(少数为RNA)。能在机体中十分温和的条件下,高效率地催化各种生物化学反应,促进生物体的新陈代谢。生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。酶是细胞赖以生存的基础。细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。 生物体由细胞构成,每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动,体内的新陈代谢才能进行。酶是人体内新陈代谢的催化剂,只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。人体内酶越多,越完整,其生命就越健康。当人体内没有了活性酶,生命也就结束。人类的疾病,大多数均与酶缺乏或合成障碍有关。 酶有很多特性:如高效性,酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快;专一性,一种酶只能催化一种或一类底物,如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽;多样性,酶的种类很多,大约有4000多种;温和性,是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。活性可调节性,包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共

价修饰调节和变构调节等。有些酶的催化性与辅因子有关。易变性,由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱,重金属盐等破坏。酶的这些性质使细胞内错综复杂的物质代谢过程能有条不紊地进行,使物质代谢与正常的生理机能互相适应.若因遗传缺陷造成某个酶缺损,或其它原因造成酶的活性减弱,均可导致该酶催化的反应异常,使物质代谢紊乱,甚至发生疾病.因此酶与医学的关系十分密切。每个细胞由于酶的存在才表现出种种生命活动,体内的新陈代谢才能进行。酶是人体内新陈代谢的催化剂,只有酶存在,人体内才能进行各项生化反应。 在生物体内,酶发挥着非常广泛的功能。信号转导和细胞活动的调控都离不开酶,特别是激酶和磷酸酶的参与。酶也能产生运动,通过催化肌球蛋白上ATP的水解产生肌肉收缩,并且能够作为细胞骨架的一部分参与运送胞内物质。一些位于细胞膜上的ATP酶作为离子泵参与主动运输。一些生物体中比较奇特的功能也有酶的参与;酶的一个非常重要的功能是参与在动物消化系统的工作。以淀粉酶和蛋白酶为代表的一些酶可以将进入消化道的大分子(淀粉和蛋白质)降解为小分子,以便于肠道吸收;在代谢途径中,多个酶以特定的顺序发挥功能:前一个酶的产物是后一个酶的底物;每个酶催化反应后,产物被传递到另一个酶。有些情况下,不同的酶可以平行地催化同一个反应,从而允许进行更为复杂的调控。

软件工程就业前景

软件工程就业前景

我国软件出口规模达到215亿元软件从业人员达到72万人在中国十大it职场人气职位中软件工程师位列第一位,软件工程人才的就业前景十分乐观. 软件工程是计算机领域发展最快的学科分支之一,国家非常重视软件行业的发展,对软件工程师人才的培养给予了非常优惠的政策.在中国十大IT职场人气职位中,软件工程师位列第一位,软件工程人员的就业前景十分乐观.以下就是软件工程就业前景介绍;软件工程就业前景时间:2011-6-30 来源:中国药业人才网点击量:2919 编辑:末末我国软件出口规模达到215亿元,软件从业人员达到72万人,在中国十大it职场人气职位中,软件工程师位列第一位,软件工程人才的就业前景十分乐观. 软件工程是计算机领域发展最快的学科分支之一,国家非常重视软件行业的发展,对软件工程师人才的培养给予了非常优惠的政策.在中国十大IT职场人气职位中,软件工程师位列第一位,软件工程人员的就业前景十分乐观.以下就是软件工程就业前景介绍. 一、软件工程专业就业前景之可视化编程 掌握程序设计方法及可视化技术,精通一种可视

化平台及其软件开发技术.获取delphi程序员系列、java初级或vb开发能手认证. 二、软件工程专业就业前景数据库管理 能应用关系范式进行数据库设计,精通sql语言,胜任数据库服务器管理与应用工作.获取oracle数据库管理或sql server数据库应用或windows 三、 软件工程专业就业前景计算机办公应用精通办公自动化应用与管理,熟悉服务器的安装、管理和维护,基于应用服务器的相关服务和软件系统,具备对服务器的网络安全设置、邮件、网页发布、ftp、oa、bbs等系统的应用和维护能力. 就业方向:企业、政府、社区、各类学校等系统管理 三、软件工程专业就业前景之软件工程专业大学排名 1、南京大学 2、清华大学 3、复旦大学 4、武汉大学 5、浙江大学 6、上海交通大学7 、中国科学技术大学8、中山大学9、华中科技大学10、哈尔滨工业大学11、陕西师范大学12、吉林大学13、东北师范大学14、北京师范大学

酶的应用与发展论文

摘要:生物工程是现代科技的一项高新技术,是当今最有发展前景的学科之一。而酶工程是生物工程的重要组成部分,酶作为生物催化剂,它广泛应用于食品、酿造、淀粉糖、制革、纺织、印刷、医药、石油化工等20多个领域。它可提高产品品质、改进产品工艺、降低劳动强度、节约原料和能源、保护环境,并产生巨大的经济效益和社会效益。 关键字:酶工程酶的固定化酶的应用前景 从世界范围而言,酶制剂总量的55%是水解酶,主要用于焙烤食品、酿酒、淀粉加工、酒精和纺织等工业;35%是蛋白酶,主要用于洗涤剂、制革和乳品工业;其余是药用酶制剂、试剂级酶制剂和工具酶。 1酶工程 酶工程技术是利用酶和细胞或细胞器所具有的催化功能来生产人类所需产品的技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器。 1.1酶的生产 酶的生产是各种生物技术优化与组合的过程,分为生物提取法、生物合成法和化学合成法三种,其中生物提取法是最早采用而沿用至今的方法,它是指采用各种提取、分离、纯化技术从动物、植物、器官、细胞或微生物细胞中将酶提取出来;生物合成法是20世纪60年代以来酶生产的主要方法,是指利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程;而化学合成法因其

成本高,且只能合成那些已经弄清楚化学结构的酶,所以难以进行工业化生产,至今仍处在实验室研究的阶段。 1.2酶的纯化 酶的纯化属于一种后处理工艺,包括粗制工艺与精制工艺,对超酶液进行浓缩精制是生产高质量酶制剂的重要环节。其提纯手段一般是依据酶的分析大小、形状、电荷性质、溶解度、专一结合位点等性质而建立。要得到纯酶,一般需要将各种方法联合使用。最常用的纯化方法有根据溶解度特性的沉淀法;根据电荷极性的离子交换层析、等电点聚焦电泳等;根据大小或重量的离心分离、透析、超滤等;根据亲和部位的亲和层析、共价层析等。 1.3酶的固定化技术 酶的固定化技术是把从生物体内提取出来的酶,用人工方法固定在载体上,这是是酶工程的核心,它使酶工程提高到一个新水平。自从1969年世界上第一次使用固相酶技术以来,至今已有40多年的历史。由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了,能将其从反应介质中回收,所以原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。 固定化酶具有如下性质:酶的稳定性提高;最适pH值改变;酶的活性和催化底物有所变化;最适温度有所提高,对抑制剂和蛋白酶的敏感性降低;反应完成后可通过简单的方法回收,且酶活力降低不多,这样可使酶重复使用[3]。同时由于酶没有游离到产品中,便于产品的

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