酶-论文

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研究酶的结构及其在生物化学和化学反应中的作用原理等理论的化学。

酶化学是一门交叉学科,对其研究具有广阔的前景。

酶促反应动力学是酶化学的主要内容之一,这方面的研究具有重要的理

论和实践意义。

酶化学是生物化学研究的重点之一。酶是一组蛋白质,其生物化学的功

能是催化生命体系中的化学反应。在生物体中,酶不是单独存在,而是作为复

合的“多酶”的一部份存在。如果将一个活的细胞比作一个工厂,那么各种酶

可被看作各种机器,它们协同作用使原料(例如,钢)转化为最终产品(如

汽车)的零件。上述观点在酶化学的发展中起过重要作用。

酶的概念

酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质。简单

说,酶是

一类由活性细胞产生的生物催化剂。

酶的化学本质

酶是一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA.

酶的产生场所与作用场所

酶是在活细胞中产生的,所有的活细胞均可以产生酶.酶既可以在细胞内发

挥作用,比如线粒体内的呼吸氧化酶和叶绿体中的光合作用酶等,也可以分泌到

细胞外起作用,比如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等各种消化酶.不仅如此,在体外适宜

的条件下酶也具有催化作用,比如可以把唾液淀粉酶加入到试管里,在适宜的条

件下催化淀粉的水解反应.

酶与一般的催化剂

(一)共性

作为具有催化作用的一类物质,酶与一般的催化剂具有一些共性:①仅能改

变化学反应速率,而不能改变化学反应的平衡点. ②只需要微量就可以使相应的

化学反应加速进行,而本身的质与量都不会发生变化.

(二)特性

与一般催化剂相比,酶还具有以下特性:

1.高效性:

一般而言,酶催化反应的速率比非催化反应的速率高108--1020倍,比其他无

机催化剂催化反应的速率高107—1013倍.

2.专一性:

一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应.例如,淀粉酶只能催

化淀粉的水解,而对蔗糖不起作用;二肽酶可以催化任何两个氨基酸组成的二肽

的水解反应,但是不能催化多肽的水解.

3.易失活:

由于大多数酶都是蛋白质,所以凡是能使蛋白质变性的因素,如强酸、强碱、

高温、重金属盐、X射线、紫外线等,都能使酶的空间结构遭到破坏,导致酶完

全失去活性而不可恢复.所以,酶一般要求比较温和的条件,比如常温、常压、接

近中性的酸碱度等.

四.影响酶促反应的因素:

影响酶促反应的因素主要有温度、PH值、底物浓度、酶浓度等.

1.温度与酶活性

每种酶只能在一定限度的温度范围内起作用.酶表现最大活性时的温度叫做

酶的最适温度.低于最适温度时,随着温度的降低,活性也下降,到一定范围内酶

的催化效率为零,但是此时酶的活性仍保留。温度恢复到最适时,酶的活性逐步增

加直至最大.高于最适温度时,随着温度的上升,酶的活性迅速下降,到一定限度

时会因为变性而失去活性。此时即使再恢复到最适温度,酶的活性也无法恢复.

图像表示如图1.

2.PH与酶活性

每种酶只能在一定限度的PH范围内起作用.酶表现最大活性时的PH叫做酶

的最适PH.稍高或稍低于最适PH,酶的活性都会降低;偏离最适PH越远,酶活性就

越低.过酸或过碱时酶本身会因为变性而失去活性, 即使再恢复到最适PH,酶的

活性也无法恢复.图像表示如图2.

值得特别指出的是,酶的最适PH一般接近于中性,但是胃蛋白酶的最适PH为

1.5—

2.2.

图1 图2

3.底物浓度与酶促反应速率

在底物(反应物)浓度较低时,反应速率随底物浓度的增加而加快;在底

物浓度较高时, 反应速率仍随底物浓度的增加而加快,但是并不显著; 在底物浓

度很高且达到一定浓度时,反应速率达到最大值.此时酶已经被底物所饱和,即使

再增加底物浓度,反应速率也几乎不再加快.图像表示如图3.

4.酶浓度与酶促反应速率

在酶促反应中,如果底物浓度足够大,足以使酶饱和,而且反应系统中不含有

抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时,酶促反应的反应速率与酶

浓度成正比.图像表示如图4.

图 3 图 4

高中

生物学中

常见的酶

1.物

质代谢中

的酶:

①淀粉酶:

主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉

酶。可催化淀粉水解成麦芽糖。

②麦芽糖酶:

主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶。可催化麦芽糖水解

成葡萄糖。

③脂肪酶:

主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶。可催化脂肪分解为脂肪

酸和甘油。需要指出的是,脂肪分解前往往需要经过肝脏分泌的胆汁的乳化作用

形成脂肪微粒。

④蛋白酶:

主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶。可催化蛋白质水解成多

肽链。

⑤肽酶:

由肠腺分泌。可催化多肽链水解成氨基酸。

⑥转氨酶:

催化蛋白质代谢过程中氨基转换过程。例如人体中的谷丙转氨酶(GPT),能

够把谷氨酸上的氨基转移给丙酮酸,从而形成丙氨酸和酮戊二酸(见图5)。谷

丙转氨酶在肝脏中的含量最多,当肝脏发生病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液

中。因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊断是否患肝炎等疾病的

一项重要指标。

图5

除此之外,常见的还有光合作用酶、呼吸氧化酶、ATP合成酶等,这里

不再赘述。

2.遗传变异中的酶:

①解旋酶:

在DNA复制或者转录时,解旋酶可以将DNA分子的两条多脱氧核苷酸链中配对的碱基从氢键处断裂,从而使两条螺旋的双链解开。

②DNA/RNA聚合酶:

分别催化脱氧核苷酸聚合成DNA链以及核糖核苷酸聚合成RNA链的反应。

③逆转录酶:

催化以RNA为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA的过程。

3.生物工程中的酶:

限制性内切酶:

主要存在于微生物中,一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的位点上切割DNA 分子。据此,可以用限制性内切酶切割获得基因工程中所需要的目的基因。目前已经发现了200多种限制性内切酶。

②DNA连接酶:

如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯子,那么DNA连接酶可以把梯子的“扶手”的断口处(注意:不是连接碱基对,碱基对可以依靠氢键连接),即两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。据此,可以在基因工程中用以连接目的基因和运载体。

③纤维素酶和果胶酶:

在植物细胞工程中植物体细胞杂交时,需要事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁,从而获得有活力的原生质体,然后诱导不同植物的原生质体融合。

④胰蛋白酶:

在动物细胞工程的动物细胞培养中,需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞,然后配制成细胞悬浮液进行培养。

4.微生物代谢调节中的酶:

微生物代谢的调节主要包括两种方式:酶合成的调节和酶活性的调节。

酶合成的调节是指只有在环境中存在某种物质的情况下合成特定诱导酶的调节方式。这里涉及到两种酶:①组成酶----指微生物细胞中一直存在的酶。它们的合成只受遗传物质的控制。例如大肠杆菌细胞中分解葡萄糖的酶;②诱导酶----指环境中存在某种物质的情况下才合成的酶。例如大肠杆菌细胞中分解乳糖的酶。

酶活性的调节则是由于代谢过程中产生的物质与酶结合,导致酶的结构发生可逆性的变化,从而改变了酶活性的调节方式。例如谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸过程中的谷氨酸脱氢酶。

5.抑制剂对酶反应的影响。

①酶的抑制作用的概念

有些物质能与酶分子上某些必须基团结合(作用),使酶的活性中心的化学性质发生改变,导致酶活力下降或丧失,这种现象称为酶的抑制作用。

抑制剂:能够引起酶的抑制作用的化合物则称为抑制剂(inhibitor)。

抑制作用的特点:酶的抑制剂一般具备两个方面的特点:

a.在化学结构上与被抑制的底物分子或底物的过渡状态相似。

b.能够与酶的活性中心以非共价或共价的方式形成比较稳定的复合体或结合物。

②抑制作用的类型

a.不可逆抑制作用

b.可逆抑制作用:

抑制剂与酶蛋白以非共价方式结合,引起酶活性暂时性丧失。抑剂

可以通过透析等方法被除去,并且能部分或全部恢复酶的活性

根椐抑制剂与酶结合的情况,又可以分为三类:

(1)竞争性抑制:

概念:某些抑制剂的化学结构与底物相似,因而能与底物竟争

与酶活性中心结合。当抑制剂与活性中心结合后,底物被排斥

在反应中心之外,其结果是酶促反应被抑制了

特点:竟争性抑制通常可以通过增大底物浓度,即提高底物的

竞争能力来消除。

(2)非竞争性抑制:

概念:酶可同时与底物及抑制剂结合,引起酶分子构象变化,并导至酶活性下降。由于这类物质并不是与底物竞争与活性中心的结合,所以称为非竞争性抑制剂。特点:非竟争性抑制不能通过增大底物浓度的方法来消除。

6.酶的发展前景

现在已知的酶的酶有几千种,但是还远远不能满足人们对酶日益增长的需要。随着科技的发展,人们正在发现更多、更好的酶。其中,令人瞩目的有核酸酶和抗体酶、端粒酶、糖生物学和糖基转移酶和极端环境微生物和不可培养微生物的新酶种,此外,新的固定化、分子修饰和非水相催化等技术越来越受到人们关注。伴随着人类基因组计划取得的巨大成果,基因组学和蛋白质组学的诞生,生物信息学的兴起,以及DNA重排技术的发展,预期在不久的将来,众多新酶的出现将使酶的应用达到前所未有的广度和深度。

可以预计,随着各种高新技术的广泛应用及酶工程研究工作的不断深入,酶工程研究和酶制剂工业必将取得更快、更大的发展。可以相信,将来人们可以用化学的方法随心所欲地构造出各种性能优异的人工合成酶和模拟酶,而且还可以采用生物学方法在生物体外构造出性能优良的产酶工程菌为生产和生活服务,酶工程技术必将在工业、医药、农业、化学分析、环境保护、能源开发和生命科学理论研究等各个方面发挥越来越大的作用。

【参考文献】

1陈红霞,酶工程与抗生素工业[J]. 国外医药抗生素分册2005.11第26卷第6期

2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

4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.

5张海平,杨静.酶法转化淀粉合成海藻糖的初步研究.中国食品添加剂.2000,2:61~64

6薛璐,马莺.透性化海藻糖合酶的研究.食品与发酵工业.2002,28(1):16~18

7百度文库

8 普通化学生物书

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

食品酶工程论文

湖南农业大学课程论文 学院:食品科技学院班级:XXXX级食科3班姓名: X X X 学号:XXXXXXXXXXXX 课程论文题目:淀粉酶在食品行业的用途 课程名称:食品酶工程 评阅成绩: 评阅意见: 成绩评定教师签名: 日期:年月日

淀粉酶在食品行业的应用 学生:X X X (食品科技学院XXXX级食科3班,学号XXXXXXXXXXXXX) 摘要:酶工程是现代生物工程的一个分支,是当今最具有发展前景的学科之一。酶工程工业在我国起步虽晚,但发展很快,从六十年代中期起步,至今短短的三十多年,已初步建成了完整的酶工业,产品已被广泛用于味精、淀粉糖、酿造、啤酒、食品、纺织、洗涤剂、有机酸以及医药等行业。酶制剂的应用,促进了这些行业的发展,反过来人们也逐步认识了酶制剂,促进了酶工业自身的发展。 淀粉酶为重要的酶制剂,是酶制剂中用途最广、用量最大的一种。在食品加工工业中,它用于面包生产中的面团改良;啤酒生产中供糖化及分解未分解的淀粉;婴幼儿食品中用于谷类原料的预处理;酒精生产中用于糖化和分解淀粉;果汁加工中用于淀粉的分解和提高过滤速度。还广泛用于糖浆制造、饴糖生产、蔬菜加工、粉状糊精生产、葡萄糖制造业中。在医药工业可用作辅助消化药。另外,还可用于纺织印染工业。 关键词:淀粉酶食品应用 一、淀粉酶在焙烤食品中的应用 随着人民生活水平的日益提高和食品工业的不断发展,人们对面粉的品种和品质提出了愈来愈高的要求。面粉生产企业为适应市场新的需求,近年来陆续开发生产了各类专用面粉,在生产面包、馒头等制作发酵食品的专用面粉时,除面粉的面筋、灰分、粗细度、粉质曲线稳定时间等常规质量指标外,面粉工作者越来越关注面粉的α—淀粉酶活性。理论与实践表明:面粉的α—淀粉酶活性,直接影响到面粉的发酵力和发酵食品的质量,特别是低糖主食面包。一般情况下,正常季节收获的小麦加工的面粉中α—淀粉酶的含量普遍不足,国外面粉生产企业通常的做法是在生产这类面粉时,添加麦芽粉或真菌α—淀粉酶,用来提高面粉中α—淀粉酶的活性,以改善和提高发酵食品的质量。 麦芽粉是在适当的温度和水分下使大麦或小麦发芽、干燥后加工成粉。其酶活性较低,添加量为面粉的0.2~0.4%,因粘性较大,在实际应用中混合均匀较为困难。而真菌α—淀粉酶是一种高浓度、高活性、易流动的粉末,其酶活性为

酶工程发展概况及应用前景

酶工程发展概况及应用前景 【摘要】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。 【关键词】酶工程;概况;应用;前景 酶工程,从定义上来说,是酶制剂在工业上的大规模应用,主要由酶的生产、酶的分离纯化、酶的固定化和生物反应器四个部分组成。简而言之,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中,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应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,酶的修饰与改造及酶的反应器等方面内容。 酶工程的前景 酶因其反应的专一性,高效性和温和性的特点,已和生物工程,信息科学和材料科学构成了当今的三大前沿科学。而作为生物工程的重要组成部分,将在未来的发展中,在世界科技和经济发展中起着主导和支柱作用。而工业用酶日益广泛地应用于化学,医药,纺织,农业,日化,食品,能源,化妆品以及环保等行业。据报道,到2003年,欧洲工业用酶的市场增加至9亿美元,年增长率达百分之十;而2000年的中国,酶制剂总产量达272吨,同比增长8.8%,可谓发展迅速,前景十分广阔。 酶工程的发展 酶工程的发展,是一部科学的成长史。在二次世界大战后,酶工程发展成为新的工业领域—酶工程工业。酶工程的发展历史从那时算起, 至今已经三十多个年头了。六十年代以后, 由于固定化酶、固定化细胞及固定化活细胞的崛起, 使酶制剂的应用技术面貌一新。七十年代以后,伴随着第二代酶——固定化酶及其相关技术的产生,酶工程才算真正登上了历史舞台。固定化酶正日益成为工业生产的主力军,在化工医药、轻工食品、环境保护等领域发挥着巨大的作用。几十年来酶制剂的品种和应用不断扩大。不仅如此,还产生了威力更大的第三代酶,它是包括辅助因子再生系统在内的固定化多酶系统,它正在成为酶工程应用的主角。近年来, 国际上酶工程技术发展迅速, 硕果累累,主要有基因工程、蛋白质工程、人工合成酶、模拟酶、核酸酶、抗体酶、酶的定向固定化技术、酶化学技术、非水酶学、糖生物学、糖基转移酶、极端环境微生物和不可培养微生物的新品种等。 酶工程的应用 酶工程的发展日新月异,现举几个例子更加形象地说明酶工程地应用: 酶工程在污染处理中的作用:可利用过氧化物酶和聚酚氧化酶处理含酚废水和造纸废水,如辣根过氧化物酶,木质素过氧化物酶,植物来源的过氧化物酶;酪氨酸酶,漆酶等;可利用氰化物酶和氰化物水合酶处理含氰废水;利用蛋白酶,淀粉酶处理食品加工废水;并且,可以通过设计复合代谢途径,拓宽氧化酶的专一性等基因工程的运用,提高微生物的降解速率;拓宽底物的专一性;维持低浓度下的代谢活性;改善有机污染物降解过程中的生物催化稳定性等。酶在废物处理及资源化过程中正在发挥重要作用, 利用基因工程和蛋白质工程扩展酶的代谢途经, 是治理难降解有毒污染物的重要方法。

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

酶工程技术论文 酶工程技术

酶工程技术论文酶工程技术 发达国家所掌握的酶工程技术比较熟练,近些年来人们加快了对新酶源的开发,使功能性食品添加剂得到了迅速的发展。下面小编给大家分享一些酶工程技术论文,大家快来跟小编一起欣赏吧。酶工程技术论文篇一 酶工程技术在食品添加剂生产中的应用 摘要:近些年来,由于固定化细胞技术、固定化酶反应器的推广与使用,使得食品新产品得到了开发,食品的品种数量与质量都得到了明显的提高,这为食品工业带来了巨大的经济效益。本文就酶工程技术在食品添加剂中的应用情况作进一步的说明。 关键词:酶工程食品添加剂 引言 利用酶和细胞或者是细胞器所具有的催化功能为人类提供服务,生产所需产品的技术统称为酶工程技术。作为生物工程的一个重要组成部分,酶工程技术被广泛地应用在食品添加剂的生产中。 一、开发新的酶源 发达国家所掌握的酶工程技术比较熟练,近些年来人们加快了对新酶源的开发,使功能性食品添加剂得到了迅速的发展。我国对于这方面的研究起步比较晚,但是随着近几年的探究与摸索也取得了明显的进步。比如说,华南理工大学利用微生物发酵的技术可以产生一种特定的酶,这种酶具有很强的催化的作用,它可以进行两步酶法催化分子果糖转移反应而产生低聚果糖,这是一项巨大的突破;其次比较有名的就是江苏化工学院自制出了选择性优良以及非常廉价的糖化酶和胰淀粉酶,它们经过一系列的催化作用可以生产出低糖度、低热量、高粘度且不会被微生物发酵的麦芽糖醇。 脂肪酶是大家比较熟悉的一种水解酶,它是一种只能在异相系统或者不溶性系统的油-水界面上来进行水解的酶。但是由于脂肪酶的不稳定性、酶的来源较少、提纯比较困难的种种原因使得它长期以来得不到充足的发展。但是近年来随着细胞工程、固定化技术以及基因工程的兴起,人们逐渐解开了脂肪酶的神秘面纱,对于脂肪酶的研究也取得了飞跃式的发展,其中甘油胆汁及其衍生物在食品行业中是应用最广泛的,它改善了食品工业中面包的质量与口感,它可以诱导或快速形成巧克力面包的香味,为国内外食品的发展奠定了良好的基础。 二、固定化酶技术与细胞技术的发展 通常所谓的固定化技术就是通过一系列的物理或者化学的方法将酶或者是细胞固定在水溶性或者是非水溶性的膜状、颗粒状、管状的载体上,在这样的情况下能明显的提高酶对热度以及对酸碱度的稳定性;而且利用固定化技术在连续反应的过程中不会造成流失的现象,利用非常简单的方法就可以进行回收再生,为生产的可持续化、节约能耗、降低生产成本提供了技术上的支持。早在70年代,中国科学院生物研究所就对固定化酶或者固定化细胞技术开始了长时间的研究,现在许多的科研单位、高等学校和大型企业已经掌握了固定化酶技术,并取得了明显的效果,现在固定化酶和细胞技术已经广泛地应用于食品添加剂中。 固定化酶技术在甜味剂的生产中采用固定化葡萄糖异构酶在生物反应器中的连续生产,可以制造出葡萄糖浆,这项技术在整个的酶工程工业生产中是最成功的,同时也是应用范围最广的;利用酶技术方法可以将便宜的无水马来酸制作成酒石酸,现在的市场上几乎都是运用这种方法来生产酒石酸,因为它具有操作过程简单、酒石酸纯度高、经济效益高的特点。利用固定化酶和细胞技术还可以生产营养强化剂,营养强化剂主要包括氨基酸、维生素和一些微量的元素,L-天门冬安是最早应用固定化细胞在工业上大规模生产的氨基酸,这项技术随着时间的推移以及科学界的研究已经使它得到了充足的发展,它可以连续数周进行生产,这种方法转化效率极高,对生成的产物易分离,同时产物的纯度也很高。

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

抗凝血酶III(AT III)活性测定

出凝血6.1抗凝血酶III(AT III)活性测定(第四版) 出凝血6.2 原理: 抗凝血酶III能和凝血酶形成复合物,使之丧失转化纤维蛋白原为纤维蛋白的酶活性。在血浆中加入过量的凝血酶后,凝血酶与血浆中的AT III形成1︰1复合物,剩余的凝血酶作用于显色剂,裂解出显色基团,其显色程度与血浆中的AT III活性呈负相关。 出凝血6.3标本处理: 患者处于休息状态下,采空腹静脉血(急诊病人除外)。采血者应技术熟练,“一针见血”,以防止组织损伤,使外源性凝血因子进入标本。最好不与其它实验一起采集而使血液停留在针管的时间延长。采完血后,将血液沿管壁缓缓注入试管,避免产生气泡;然后迅速将血液和抗凝剂轻轻颠倒混匀,避免用力震荡。 全血要在1小时内分离血浆。分离乏血小板血浆时,要在室温下3000rpm离心10分钟,室温下可存放4小时。全部试验不能在4小时内完成,应将乏血小板血浆分装在0.5~1.0ml的小试管中快速冷冻,储存于-20℃冰箱中。冷冻过的标本不能再次冷冻,否则结果会不准确。冷冻血浆融化时,应将盛冷冻血浆的容器置于37℃水浴中,并轻轻摇动,使其迅速融化。 出凝血6.4 试剂:试剂购于天津威士达公司 AT III试剂盒:试剂盒代号OWWR 15。试剂包括6×15ml凝血酶试剂;6×3ml底物试剂;1×100ml缓冲液。凝血酶试剂每瓶用15ml 缓冲液复溶,室温平衡30分钟。底物试剂每瓶用3ml蒸馏水复溶,

室温平衡30分钟。 出凝血6.5仪器:使用Sysmex公司的CA-7000型全自动血液凝固仪。出凝血6.6 操作:按仪器操作步骤执行标准操作。 出凝血6.6.1开机:按下机器侧面的POWER 按钮。开机后机器进行自检,当屏幕上边显示“Ready:”时可以进行试验。 出凝血6.6.2检查消耗品: 1、准备反应杯:打开仪器上盖装反应杯的盖子查看反应杯是否够量,不足时,需及时添加。(一次性最多可放1000 个杯子) 2、准备试剂:按照仪器对试剂的要求,把试剂准备好,放到仪器内相应位置,注意查看试剂的量和有效期。如还不熟悉试剂位置时,可在主屏幕上选Reagent Setting,按屏幕显示放置试剂。 3、查看仪器的洗液瓶和废液瓶 出凝血6.6.3准备标本:将样本放入样本架,再将样本架放到仪器进样器上。 出凝血6.6.4输入检测项目:主菜单上按下Work List 键,进入工作菜单,输入AT-III项目。 出凝血6.6.5输入样本号:按屏幕下菜单的ID No.键,按顺序输入样本的序号。 出凝血 6.6.6开始检测:录入完所有测试信息,按下屏幕右上角START 键,开始检测。 出凝血6.7质量控制:使用德灵公司的leve11质控品做质量控制。每批质控品的值不超过2SD。(详见出凝血1质量控制)

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。

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:

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。

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

酶工程的原理及发展

酶工程的原理及发展 概述: 在生命活动中,构成新陈代谢以及生物体内的一切化学变化都是在酶的催化作用下进行的,可以说没有酶生命就不能进行下去。没有两个主要的特点:1,强大的催化能力;2,高度的专一性。酶的催化反应速率比其他相似的非酶催化反应速率高1010~1014倍,换句话说,5秒内能完成的反应,若无酶时则需要1500年才能完成。酶的高度转一性催化机制可以用“锁和钥匙模型”来解释。由于酶分子的空间结构,可以使酶分子形成特定形状的空穴,成为活性中心,犹如钥匙和锁一样发生催化反应。 关键字:蛋白质维生素氨基酸脂肪酸固醇脂类半乳聚糖矿物质生物催化剂荷尔蒙内切酶 ○酶工程的介绍: 酶既可以催化一个反应的正反应,也可以催化其逆反应,但用上述内容就无法解释,而可以用“诱导契合模型”说明之。所谓的酶工程就是指酶制剂在工业上的大规模生产及利用。由于美不但广泛存在于动植物组织细胞中,而且也存在于微生物细胞中和他的培养基中,可通过各种理化反应方法把它提取出来,制成纯净的酶制剂,这种酶制剂保存了他的生物催化特性。不同种类的酶制剂可以借不同种类的微生物来制取。某些不同种类的微生物热可以生产出同一种酶制剂。 酶工程的主要研究内容有:酶的制备,酶和细胞的固定化,酶反应器的设计和放大,反应条件的设计和优化等。 酶工程的主要任务是:通过预先设计,经过人工操作加以控制,从而大量获得生产实践所需要的酶,并通过各种方法保持酶的稳定性,发挥其最大的催化功能。 酶催化反应的基本步骤:酶制剂得到后,应用酶的固定化技术将酶制剂精制成固态酶(固态),然后将其组装在特殊设计的器件当中(叫做生物反应器)中,利用这种反应器将原料(底物)转化为人类所需要的产品。例如,将天冬酰胺酶提纯,做成反应器,以富马酸为底物,则可以将富马酸转变成天冬氨酸,转化率达到百分之九十五以上,反应产物几乎是纯品。酶工程的实质:把酶或细胞直接应用于生物工程和化学工业的反应系统,其特点是转化率高,产品回收和提纯工艺简单,节约能源。酶工程的应用前景非常广阔。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中,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应用于社会生活的 一门科学技术。它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。 酶是一种在生物体内具有新陈代谢摧化剂作用的蛋白质,酶工程就是利用酶摧化的作用。是指利用酶或者微生物细胞,动植物细胞,细胞器等,借助酶所具有推动功能,通过工程学的手段向人类提供产品或向社会提供服务的一门科学技术。酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。 酶的特性及机理: 1、酶与无机催化剂比较: ⑴相同点: ①、改变化学反应速率,本身几乎不被消耗; ②、只催化已存在的化学反应; ③、加快化学反应速率,缩短达到平衡时间,但不改变平衡点; ④、降低活化能,使化学反应速率加快。5)都会出现中毒现象。

酶的应用与发展论文精编版

酶的应用与发展论文文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

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 酶制剂在食品工业的三大用途分别是水果蔬菜加工、焙烤食品和乳制品。

抗凝血酶检测及临床研究进展

抗凝血酶检测及临床研究进展 抗凝系统是维持机体出血与止血平衡的重要因素之一,当抗凝系统中某些因子的数量或功能发生改变的时候,就有可能导致出血或血栓形成。抗凝血酶(antithrombin,at),是人体抗凝系统的主要因子之一,约占抗凝系统总活性的50%~70%,它与人体发生各类疾病有着密切的关系。笔者从at的结构、功能以及相关疾病等方面对其作一综述。 1 抗凝血酶的分子结构及功能 抗凝血酶(at)是一单链糖蛋白,相对分子质量为58.2ku,血浆浓度为2μmol/l。a t分子主要由9个a-螺旋结构(a-至i-螺旋)、3个β折叠(a-至c-β折叠)、1个反应中心环(reactive center loop,rcl)共同组成一个大小75~100a的球状分子。at有两个重要的功能区,一个是位于n端的肝素结合区,一个是位于c端的反应位点。at通过arg393-ser394的丝氨酸蛋白酶反应点及lys残基(第125位、第107位和第136位)和arg残基(第129位和第145位)有关2个功能位点,与肝素、凝血酶结合发挥其抗凝作用,其抗凝作用占体内总抗凝作用70%左右。at与肝素的结合,是at抗凝功能中的重要一环,在肝素存在下,at的抗凝作用可以增加数千倍。在人体有生理意义的有3种亚型:at-i、at-ⅲ、at-ⅵ,肝素主要通过加强at-ⅲ的活性而发挥间接抗凝作用,at灭活丝氨酸蛋白酶活性的速度依赖于肝素,但灭活丝氨酸蛋白酶的量取决于at 的活性。1993年,国际血栓和止血协会推荐将at-ⅲ简称为at。由

于at-i实际上是纤维蛋白,at-ⅵ为纤维蛋白(原)的降解产物,故只有at-ⅲ才具有抗凝血酶的作用,因此临床上常常以测定血浆at 的水平作为判断机体抗凝水平和血栓形成性疾病的实验室指标,也据此选择治疗方法和评价疗效。 2 抗凝血酶检测方法及原理 严格按抗凝剂与血液1:9的比例采血。严格按照全自动血凝分析仪操作规程进行。实验用发色底物法检测at,其原理为定量的凝血酶加入到待测血浆中,与血浆中at作用,形成无活性的复合物,剩余的凝血酶作用于发色底物,释放出对硝基苯胺(pna),pna在波长405nm处有最大吸收峰,pna显色深浅与at成反比。 3 抗凝血酶与主要疾病的关系 3.1抗凝血酶与慢性阻塞性肺疾病(copd) 研究表明,copd患者无论是急性发作期还是缓解期血浆at含量都明显低于正常组,治疗后明显上升,这可能是由于copd患者长期缺氧、感染等因素使体内凝血因子含量增加或活化,从而使抗凝血酶的消耗增多,导致其抗凝机制出现异常,造成血液的高凝状态和肺小动脉血栓的形成,进而加重病情发展。因此,笔者认为在临床治疗中加以适当的活血抗凝治疗对控制病情的发展有重要的价值。copd常易并发肺小动脉血栓的形成,这与copd的高凝状态有关,持续的肺部微小血栓的形成是导致及加重肺动脉高压的一个重要原因。 3.2抗凝血酶与糖尿病

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