Environment 版 (精华区)

发信人: lichunlu (露露365), 信区: Environment
标  题: 酶　工　程
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年12月24日13:03:38 星期二), 站内信件

生物体是一个十分复杂的生产机器，它生产有机物质的能力令最现代化的有机化工厂也望
尘莫及。而生物体内维持复杂化学反应高效进行的原因，就在于生物细胞内具有一系列能
催化生物反应的特殊蛋白质棗酶。生物体内有许多酶，每种酶各尽其职，催化专一的化学
反应，如脂肪酶只管分解脂肪，淀粉酶只管分解淀粉，等等。

　　酶工程就是利用酶的催化作用进行物质转化，生产人们所需产品的技术，是将酶学理
论与化工技术结合起来的一项高新技术。酶工作技术的应用范围大致有：（1）对生物宝库
中存在天然酶的开发和生产；（2）自然酶的分离纯化及鉴定技术；（3）酶的固定化技术
（固定化酶和固定化细胞技术）；（4）酶反应器的研制和应用；（5）与其它生物技术领
域的交叉和渗透。其中固定化酶技术是酶工程的核心。实际上有了酶的固定化技术，酶在
工业生产中的利用价值才真正得以体现。

　　在洗衣粉中加入一些酶可大大加强其去污能力，这是把酶催化剂作为一种添加剂加入
到产品中去，促进了产品与作用对象的化学反应。这种酶的作用方式较简单，只需把酶提
取出来，进行浓缩，做成固态酶，与产品混合便可。但是对于像用葡萄糖生产果糖行业来
说，需要用酶，而酶又不能留在产品中，否则会影响产品纯度。再说，成批的反应物中，
加入的酶在反应结束后，没有被消耗掉，但却失去了再被利用的机会，这显然是一种浪费
。若能够将酶固定起来，不仅能使其在常温、常压下行使专一的催化功能，而且由于酶密
度提高，使催化效率更高、反应更易控制。固定着的酶不会跑到溶液里，与产物混合，这
样酶便可反复使用，从而使产品成本降低。因此，固定化酶技术十分重要。酶的固定方法
主要有：通过非特异性物理吸附法或生物物质的特异吸附作用将酶固定到载体表面，叫作
吸附法；利用化学方法将载体活化，再与酶分子上的某些基因反应，形成共价的化学键，
从而使酶分子结合到载体上，这种方法叫共价键合法，是广泛采用的制备固定化酶的方法
。

　　与固定化酶技术相配套的是酶生物反应器。一个安装有固定化酶材料的容器就是酶生
物反应器，它是把反应物质变成产品的重要生产车间，葡萄糖溶液缓缓流进装有葡萄糖异
构酶的生物反应器，出来的就是比原来溶液甜的多的新液体。

　　酶工程对医药、医疗方面贡献巨大。现在，菠萝蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、胃蛋白
酶等十几种可以进行食物转化的酶都已进入食品和药物中，以解除许多有胃分泌功能障碍
患者的痛苦，此外还有抗肿瘤的L-天冬酰胺酶、白喉毒素，用于治疗炎症的胰凝乳蛋白酶
，降血压的激肽释放酶，溶解血凝块的尿激酶等。另外，新型青霉素产品及青霉素酶抑制
剂等也都是酶工程在医药医疗领域的成功应用实例。而酶工程的发展热点棗生物传感器，
将在另一个条目中详细介绍。



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