凝乳酶及代替酶研究和现状
简述凝乳酶及其代替酶研究和生产现状
摘要：近年来，随着干酪产量的增加，从小牛皱胃中提取的皱胃酶产量已经不能满足干酪生产的需要，迫使人们不得不寻找其它凝乳酶来代替小牛皱胃酶，因此凝乳酶的研究显得愈来愈重要。本文对目前的凝乳酶进行简述，重点论述了动物凝乳酶、植物凝乳酶、微生物凝乳酶以及基因工程凝乳酶的研究及应用现状，为解决凝乳酶的短缺问题提供思路。
关键词：凝乳酶代替酶动物性凝乳酶植物性凝乳酶微生物凝乳酶基因工程凝乳酶
一、概述
凝乳酶是制造干酪的凝乳过程中起凝乳作用的关键性酶, 同时凝乳酶对干酪的质构和特有风味的形成起着非常重要的作用。凝乳酶一般特指皱胃酶, 它是一种从未断奶的小牛胃中发现的天门冬氨酸蛋白酶，其主要的生物学功能是有限剪切Phe105 -M et106连接的K-酪蛋白，导致牛乳凝结，因此被广泛用于乳酪制造业，成为重要的酶制剂。我国还是发展中国家，畜牧业还不很发达，如果单靠屠宰小牛而提取凝乳酶是不能满足干酪生产的需求，也不符合中共中央提出的和谐社会，可持续发展观的根本要求。因此，凝乳酶的性质及其代用品的研究对我国干酪产业的发展有重大而深远的理论和现实意义。
二、凝乳酶代替品的研发进展
小牛皱胃酶代替品应具备以下的特点：
凝乳活性与蛋白分解活性之比适当；酪制品的质地及风味可以被接受；贮藏期间性质稳定；对人体无毒副作用，来源广泛，成本及价格较小牛皱胃酶竞争低等特点。
在自然界中，几乎所有的蛋白分解酶在适当条件下都能使乳凝固。但是由于上述条件的限制，能够实现商品化的凝乳剂却为数极少。目前, 国内研究范围涉及其它动物器官、高等植物及细菌、真菌。虽对皱胃酶代替品的研发尚处于初级阶段，但已经取得一定阶段性的研究成果。
1、动物性凝乳酶
动物来源凝乳酶是指自羔羊皱胃、未成年牛皱胃提取的皱胃酶或从猪胃中提取的胃蛋白酶。胃蛋白酶对酪蛋白的水解特异性较差。人们研究了羔羊皱胃酶和猪胃蛋白酶对羊奶干酪出品率、组织结构、感官品质和成熟过程中蛋白质降解的影响，发现用羔羊皱胃酶生产干酪产品得率高，组织结构细腻；用猪胃蛋白酶生产干酪产量低，组织状态差，口感粗糙，有苦味产生，且成熟速度慢。用胃蛋白酶生产干酪时，干酪风味淡，且易生成苦味肤。这是因为胃蛋白酶的底物特异性差，且对酪蛋白的蛋白水解活力高。
（1）羔羊皱胃酶
随着干酪工业的发展, 干酪产量逐年增加，对皱胃酶需求量不断
增大, 皱胃酶供应日益短缺, 长期以来，科学家们千方百计地寻找小牛皱胃酶的代用品。传统使用的小牛皱胃酶由于需求量增大, 已经造成世界性小牛短缺，微生物凝乳酶和通过微生物改性和发酵生产的发酵凝乳酶由于产品的风味欠缺和某些国家对其安全性的怀疑, 其应
用也受到限制。小牛皱胃酶具有较高的牛乳凝结能力，能得到没有苦味、组织状态适宜的干酪及较高的产品得率，至今仍是干酪生产中使用最多、质量最好的凝乳酶。羔羊和小牛同属反刍动物，其皱胃也具有相似的功能和特点。因此，利用羔羊皱胃可能是最适宜的小牛皱胃酶的代用品。
研究表明羔羊皱胃酶的最适作用温度为50℃。在40℃以下羔羊皱胃酶稳定性较好，60℃处理10min，酶活完全丧失。在乳pH 5.5~ 7.5 之间，随乳pH 的增大，酶活降低，当pH达到7.5 时酶活近乎完全丧失。酶液在pH 2.0 ~ 7.0 的范围内, 酶活保持稳定。Al3+，Ca2+和Na+对皱胃酶有较强的促凝乳作用，K+，Mg2+，Mn2+，Fe3+无较明显的促进和抑制凝乳作用，而Cu2+和Zn2+有明显的抑制酶活作用。
（2）猪胃蛋白酶
猪胃蛋白酶是一种很有潜力的凝乳酶替代品，它具有来源广泛、价格低廉等优点，但该蛋白酶的水解活性与凝乳活性比值较高，易产生苦味，影响了其广泛应用。
研究表明应用猪胃蛋白酶产量低, 组织状态较差, 口感粗糙, 有苦味产生, 成熟速度慢, 因此在生产中最好不要单独使用。使用初步纯化的胃蛋白酶-小牛皱胃酶混合凝乳酶，发现初步纯化去除了大部
分没有凝乳活性的蛋白酶，降低了凝乳酪中酶水解活性与凝乳活性的比值，初步纯化的胃蛋白酶-小牛皱胃酶混合凝乳酶在新鲜干酪的应用，蛋白质损失量显著降低。所以初步纯化可以得到较好的凝乳效果。
（3）其他
目前，水牛和骆驼的幼仔皱胃酶已经被开发利用，鱼胃粘膜的凝乳酶在西班牙等国家一直在使用。此外还有鸡胃蛋白酶，但它是最不适用的，我国没有使用记录，它仅在以色列得到应用；兔胃蛋白酶，在干酪最初制作阶段，人们常将从野兔和小兔中提取的皱胃酶、无花果树枝和醋作为凝乳剂制作干酪，但现在很少用此种方法。
我国的猪、羊等家畜的屠宰量很大，其肠胃等副产品的利用价值不高，但其中含有较低活性和稳定性的凝乳酶非常丰富，如果考虑将数种凝乳酶混合使用，制成复合凝乳酶制剂，有时可以达到甚至超过小牛皱胃酶的凝乳效果，而且还可以增加其附加值，创造更多效益。如牛蛋白酶、真菌凝乳酶和小牛皱胃酶的混合物已经在干酪生产中获得成功的应用。将猪胃蛋白酶和小牛皱胃酶以1 ：1 混合，可以得到较为满意的结果。
2、植物性凝乳酶
植物蛋白酶分布于植株的果实、叶、茎和根等部位，均可提取相应的蛋白酶。许多植物蛋白酶含有能使乳凝固的作用，如木瓜、无花果、波萝、南瓜和生姜等。研究人员用木瓜蛋白酶和无花果蛋白酶应用于干酪的制作, 在小牛皱胃酶和羔羊皱胃酶中添加20%木瓜蛋白
酶, 可取得较理想的效果。用胃蛋白酶和姜汁混合制作干酪，以0.2%胃蛋白酶和0.2%姜汁混合可制得各个指标都较好的干酪。用生姜蛋白酶粗提物时，加量5 %，在60℃保温，4 m in可凝乳。用姜汁和粗提物进行试验，试验表明在一定的工艺条件下，凝乳完全，坚实而质地均匀，且无裂痕。凝乳块的表观特性和风味可以与皱胃酶产生的凝乳块相媲美。现可认为姜汁在一定程度上能够代替皱胃酶。
（1）木瓜凝乳蛋白酶
木瓜蛋白酶是一种耐热性蛋白酶，其最适凝乳温度为95℃，此酶的稳定pH值范围较广。在pH值为5~8时，其凝乳活性随pH值的降低而增强，凝乳速度加快；当pH值大于8时，此酶丧失活性。用木瓜蛋白酶生产的干酪有一定苦味，用无花果蛋白酶生产干酪存在同样的弊病。
利用木瓜凝乳蛋白酶有效凝乳组分生产新鲜的或经短期发酵成熟的干酪，或再用其生产再制干酪都可避免因发酵时间太长，造成酪蛋白过度水解而生成苦味肤，导致干酪风味不良，并且可生产出东方人能接受的新型干酪制品，可大大促进国人对干酪的消费，从而促进我国干酪产业的发展。
（2）无花果蛋白酶
无花果蛋白酶是应用较广的植物蛋白酶，最适凝乳温度比木瓜蛋白酶稍低，而比牛凝乳酶和微生物凝乳酶高, 属于一种耐热性较高的蛋白酶。无花果蛋白酶最适凝乳温度为85℃，但当温度高于65℃时凝乳活性迅速降低, 即最适凝乳温度比变性温度还要高，事实上酶的
变性不仅取决于温度的高低, 还与该温度下保持的时间长短有关, 在高于酶的变性温度下, 酶很快出现最高凝乳活性, 但随着时间延长就逐渐失活。通常在干酪生产中，控制凝乳时间在40min左右，就必须采用低于酶的变性温度下进行凝乳，否则就会直接影响干酪的凝乳效果。无花果蛋白酶在广泛的pH 范围具有较好的凝乳活性, 同时与作用底物密切相关。据报道无花果蛋白酶反应底物为动物胶时，pH在5~9之间具有较好的稳定性，以纯酪蛋白为反应底物时最适反应pH 为8,且在pH 5~10之间相当稳定。如果以脱脂乳为底物, 无花果蛋白酶在pH为3~8时具有较好的稳定性, 但牛奶在pH=5以下易出现絮状沉淀。因此, 实际生产中不仅要考虑最佳凝乳pH, 还要考虑反应底物的特性。干酪生产中常添加一定量的CaCl2以提高其凝乳速度。Ca2+具有促凝作用已有许多报道, 它不仅与乳的凝乳过程有关，而且对酶的凝乳活性也有重要的影响。研究表明，Ca2+能稳定酶的三级结构，提高酶的耐热性, 保护酶的凝乳活性, 使酶的凝乳速度加快。
（3）菠萝蛋白酶
菠萝果蛋白酶存在于菠萝的果实和茎中，在植物酶制剂中产量及用量仅次于木瓜蛋白酶，其使用范围与木瓜蛋白酶相似，但生产中应用菠萝蛋白酶制作干酪较为少见，一般用于医疗卫生、制作干酪素和啤酒稳定剂等方面。
（4）生姜蛋白酶
生姜蛋白酶具有酸性蛋白酶的性质，它在结构和性质上与木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等有很大的同源性，被认为是木瓜蛋白酶家族的又
一新成员。生姜蛋白酶具有凝乳的性质，我国传统食品“姜撞奶”采用姜汁作为凝乳剂，其凝乳性质使之有望成为干酪生产中小牛皱胃酶的替代品。
（5）蔬菜凝乳酶
此酶是从野生的蓟类植物（刺菜蓟、朝鲜蓟）的干花中提取的蛋白酶，在一些传统的西班牙和葡萄牙羊乳干酪（如Serra 干酪和Serpa 干酪）中使用，他们甚至认为使用的效果比犊牛皱胃酶好。虽然没有大规模商业化生产，但是仍在一定地区生产和使用，目前我国还没有使用记录。
3、微生物性凝乳酶
人们在寻找合适的微生物蛋白酶替代皱胃酶方面开展了大量的研究，从上世纪60年代中期起，国外已有用微生物凝乳酶取代小牛凝乳酶制造干酪，用微生物凝乳酶生产的干酪目前已占世界干酪总产量的33 . 3 %。我国在20世纪80年代末也开始了微生物凝乳酶的研究。有研究人员从17株产凝乳性蛋白酶的霉菌中通过放射诱变选出一株高产菌株，并且确定了该菌的培养条件和分离工艺。也有研究人员分离筛选了一株产生凝乳性蛋白酶的微小毛霉, 并对其酶学性质
进行了研究。以凝乳酶产率和凝乳活力之比为指标从7株霉菌中筛选出一株微小毛霉, 确定了其固体培养的最佳条件, 并对其最佳凝乳条件及其酶学性质进行了研究。又通过干酪的制造，认为其可全部或部分替代小牛皱胃酶。经若干人等的研究证明，少根根霉、卷枝毛霉、
东京根霉、米曲霉和爪哇根霉等都能产生凝乳酶。比较根酶与小牛皱胃酶和胃蛋白酶的差异及其在干酪生产上的差异，认为它完全可替代小牛皱胃酶。
微生物来源的凝乳酶生产干酪时，成熟干酪的感官特性与犊牛皱胃酶生产的干酪接近，主要缺陷是在凝乳作用强的同时，蛋白质分解力比皱胃酶高，干酪得率较皱胃酶生产的干酪低，成熟后产生苦味。另外，微生物凝乳酶的耐热性高，给乳清的利用带来不便。
4、基因工程凝乳酶
由于皱胃酶的各种代用酶在干酪的实际生产中表现出某些缺陷，迫使人们利用新的技术和途径寻求犊牛以外的皱胃酶来源。遗传工程技术在此得到了很好的应用，主要通过基因克隆诱导产生皱胃酶前体。小牛皱胃酶的基因已经被成功地克隆进大肠杆菌、马克斯克鲁维酵母乳酸变种、黑曲霉泡盛变种、糖酵母、雷氏木霉等的遗传物质中，表达后获得的凝乳酶称为重制凝乳酶。详细的生物化学分析表明，天然皱
胃酶同工酶与基因重组的微生物酶完全相同，对不同酪蛋白的水解活性也完全相同，因此它们的使用已经得到相关法规的批准，在大多数干酪生产国得到广泛应用。已经投入市场的3种重制凝乳酶产品有：由马克斯克鲁维酵母乳酸变种制取的Maxiren（DSM特殊食品，荷兰）；由黑曲霉制取的Chymogen（汉森公司，丹麦）和由大肠杆菌制取的Chymax（辉瑞公司，美国）。另外，1990年美国Pfizer公司
的遗传工程型凝乳酶获准用于干酪生产。
实验证明，基因工程酶的酶学特性与小牛皱胃酶的特性没有明显差异。重组DNA 技术应用到小牛凝乳酶的生产，使凝乳酶的短缺问题可以得到根本性的解决。在我国，这方面的研究还处于实验室阶段，尚未进入产业化阶段，但也取得了较大的进步。
此外，固定化酶技术和微胶囊技术的研究也有一定的进展。在干酪生产过程中，大部分酶随着乳清的排出而流失，造成了很大的损失。如果采用固定化酶技术，不仅可以提高酶的重新利用率，还会增加操作过程的连续性，提高效率。
植酸酶在饲料中的应用及其研究进展(精)
植酸酶在饲料中的应用及其研究进展 植酸酶是一种新型的、可作为动物饲料添加剂的重要酶制剂。它对提高饲料中磷利用率，提高动物的生产性能，以及减轻高磷粪便对环境水域的磷污染有重要意义。本文综述了植酸酶在饲料中的应用现状及工业化生产方法，讨论了其进一步的研究发展方向。 植酸酶是一种水解酶，它能将植酸磷（六磷酸肌醇）降解为肌醇和无机磷酸。此酶分两类：3-植酸酶和6-植酸酶。植酸酶广泛存在于植物和微生物中。磷在植物中的主要存在形式为植酸磷，由于植酸磷不能被单胃动物直接利用，从而造成磷源浪费和形成高磷粪便污染环境。另外，植酸磷还是一种抗营养因子，它在动物胃肠道的消化吸收过程中会与多种金属离子如Zn2+、Ca2+、Cu2+、Fe2+等以及蛋白质螯合成不溶性复合物，降低了动物对这些营养物质的利用。因此，开展饲用植酸酶的研究，对提高畜禽业生产效益及降低磷对环境的污染有重要意义。１植酸酶的来源及酶学性质 早在1907年Suzuki等就在谷粮中发现了具有植酸酶活性的磷酸酶。第一个纯化的植酸来源于麸皮，研究发现它虽具有植酸酶活性，但植酸并不是它特异性底物。来源于植物的植酸酶均属于６－植酸酶，最适pH范围在5.0~7.5，在单胃动物酸性的胃环境中不起作用。60年代末植酸酶的研究转向最适pH为酸性、酶含量较高的微生物来源的植酸酶。 许多微生物都能产生植酸酶，尤其在曲霉属中。1968年Shien等从68个土样中对2000个菌株进行考察发现，在所用的22株黑霉菌中有21株能产生植酸酶。第一个被分离纯化的植酸酶来源于Aspergillus terreus NO.9A-1,它的最适pH为 ４.5，最适反应温度为70℃,此酶在pH1.2~9.0均能稳定维持活性。从此以后，陆续从十几种微生物中分离得到植酸酶，其中来源于Ａ.ficcum NR-RL3135(A.niger var.awamori)的植酸酶phyA具有较好的耐热性，在酸性的条件下有较高酶活性，被认为是目前最具应用前景的饲用植酸梅，其酶学性质的研究也较为深入。 植酸酶phyA属于３－植酸酶，是一种糖基化蛋白，表观分子量为85KD。它的最适pH为2.5和5.5,最适反应温度为55℃。在37℃、pH2.5的条件下，以植酸为底物的Ｋm值为50mmol,Ca2+、Fe2+对酶活性无影响,Mn2+、Co2+有激活作用，能使酶活性分别提高30%和13%。Cu2+、Zn2+、Fe2+、Cu+对酶活性有抑制作用，其中前两种为非竞争性抑制，后两种为竞争性抑制。对酸性磷酸酶有抑制作用的抑制剂如Ｌ（＋）－酒石酸对它却没有抑制作用。它是目前发现的比活性最高的植酸酶之一，它降解植酸磷形成的终产物是单磷酸肌醇和无机正磷酸。 ２植酸酶在饲料中的应用效果
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目录 CONTENTS 本文所有数据出自于《2015-2020年中国医药行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》 第一篇：环保药剂与材料走俏环保型医药包成为趋势 近几年来，医药企业的规模化生产越来越明显，随着国内群众生活水平的提高和OTC药品政策的出台，药品包装逐渐成为市场竞争的重要因素。现代医药企业发展趋势是：大型制药厂都拥有自己的包装企业。而在不断的进步发展中，开发环保塑料医药包装材料逐渐成为药品包装技术发展的方向。 外资制药企业历来十分重视药品包装，因为他们认为包装是产品形象的重要部分，产品外观应当与内在品质一致。近年来，中国医药包装也越来越受到重视，药品包装将呈现出更加方便、安全，更加符合环保要求的趋势。 当前我国一些规模较大的制药企业在硬件上与国外医药企业相差不大，但软件环境不尽如人意。究其原因，除了相关法规不完善、技术标准和技术水平相对落后外，药品流通体制也存在弊端。药品大多数在医院药房销售，在药店销售的仅是很小一部分，这限制了药品参与直接竞争，从而制约了医药包装业的发展。另外，现行的某些招标制度挫伤了医药厂商的积极性，企业无力在药品包装环节上下大气力，长期保持着“旧面孔”。 目前，由于国内部分企业的包装意识不强，对包装的内涵理解不到位，对包装的作用重视不够。制药企业大多选择价格相对便宜的白板纸作为药盒包装材料，这主要出于降低成本的考虑。很多企业一般不愿在包装上多花钱，普遍的做法是能省则省。这是我国制药企业的一大错误观念。 随着医药工业的蓬勃之势，医药市场将愈来愈广。在产品同质化越来越明显的今天，产品外包装正在成为突显特色的一种有效方式。制药企业应积极追寻新方向，将产品品质摆在第一位 文中数据来源：前瞻产业研究院《2015-2020年中国环保药剂与材料行业产销需求与投资预测分析报告》。 本文来源前瞻产业研究院，未经前瞻产业研究院书面授权，禁止转载，违者将被追究法律责任！ 第二篇：问诊处方药网售医药电商崛起待时机 自2015年5月，国家出台《互联网食品药品经营监督管理办法﹙征求意见稿﹚》拟允许网上售卖处方药后，业内一直关注处方药“解禁”政策何时落地。不过，遗憾的是，多次被传出将于2015年初出台的“正式版”文件，如今仍不见踪影。对此，业界认为，网售处方药推广困难，主要受到处方药性质限制。
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The Process Design of the Protease used for Section with the Capacity of 1500m3 Annually Abstract protease is a kind of Peptone and peptide. It has been discover across in animal giblets ,the stem of plant,fruit , microbial and so on.Most of the Microbial protease are ectoenzyme .According to its best Optimum pH function ,Microbial protease Can be divided into Acid protease ,Neutral protease and alkaline protease .Acid protease is a kind of Carboxyl protease , Its molecular weight is 30-40 kd, lower isoelectric point (pH3.0-5.0) Acid protease in food, medicine, textile, leather, feed, cosmetics, washing industries have applications, natural health, avirulent and harmless, quite safe. So in this paper the basic content of more acid protease, production process and application development were introduced. This design USES the bean cake powder, corn flour, starch as the main medium of raw materials, and selects the Aspergillus Niger, Aspergillus Niger) 3.350 bacterial fermentation. With bean cake powder 3.75%, corn flour 3.75%, 0.625% fish meal, 1% ammonium chloride, calcium chloride 0.5%, disodium hydrogen phosphate 0.2%. This design using the ventilation agitator in fermentor, using ion exchange resin in mother liquid was extracted at the same time, improve the efficiency of the acid protease production, reduce the production cost. The design also includes Fermentor, The factory plan, Shop floor plan, Flow Chart. Key Words: Acid protease ; fermentation; plant-design;
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动物蛋白酶解研究（I） 北京工商大学宋焕禄 天调食品配料有限公司廖国洪 摘要 本文主要目的是以美拉德（Maillard）反应产物（MRPs）的风味为判断依据，以水解度(DH)为动物蛋白酶解液——Maillard反应底物之一的特征性指标，根据MRPs 的风味确定动物蛋白水解液的最佳DH或DH范围。实验的主要内容包括： 1.以牛肉为酶解底物，对所用的几种蛋白酶进行酶活测定 2.确定各酶的适宜加量和反应时间 3.确定最佳酶组合及其最佳反应条件 4.用最佳反应条件下制得的动物蛋白水解液进行Maillard反应，感官评定产物风味。 关键词动物蛋白水解液水解度（DH）酶解Maillard反应 1．概述 1.1肉味香精研究进展 肉味香精研究及生产中有关肉味形成机理的报道很多。随着肉味香精的需求量日益增加，有关肉味香精的研究也不断深入和扩展。肉味香精中各种香味物质的形成主要是通过Maillard反应产生。参与反应的底物中氨基酸或多肽对风味物质的形成有重要影响。根据已有的研究结果，通常认为，Maillard反应产物中含硫化合物、杂环化合物和羰基化合物对肉味形成有重要影响[1]。这些风味物质的形成机理极其复杂。杂环化合物中以吡咯类、吡嗪类、噻吩类等化合物贡献较大[2]。 对Maillard反应产物的一系列研究表明，它还具有抗氧化、抗诱变等多种性能[3]。 此外，人们还从蛋白质结构及肽键顺序等方面对Maillard反应产物进行分析，以期找到它们与产物风味之间的某种关系[4]。 酶解法是一种新兴的动物蛋白水解液的生产方法。与已有的生产方法相比，酶解法有很多优点，因此对酶法生产动物蛋白水解液的研究很受重视。人们从酶解机理、酶解原料、酶及酶解液等多方面进行了大量深入研究。G.M.O′Meara和P.A.Munro以米氏方程和兰格缪尔等温吸附模型为基础，研究了瘦肉的酶解动力 [5]，并对酶解反应的影响因素如pH值、温度、时间、酶/底物比及底物浓度分别 进行研究[6]。研究者还试图从不同途径寻找更有效的酶，研究酶的性质、结构、作用特点、反应条件以及单、多酶水解效果的比较、不同底物水解效果的比较,等等[7]。 人们还注意到，由于水解条件的变化，得到的水解液有时会含有苦味，并影响到后面的Maillard反应产物的风味。研究认为，其原因是某种蛋白质含有疏水性氨基酸，它们常隐藏在蛋白质内部中，一旦水解暴露出来就会显出苦味[8,9]。生产动物蛋白水解液的原料由于价格问题，生产成本一直降不下来。近年来人们一
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中国医疗服务行业发展现状及前景展望 中国医疗服务行业发展现状 （一）行业发展现状 我国2013年卫生消费总额为3.2万亿元，是2004年的4.2倍，年复合增长率17.2%。虽然卫生消费增长飞速，在GDP总额中的占比仍仅为5.6%，低于高收入和中高等收入国家水平，如果该占比能在2020年达到卫计委在《“健康中国2020”战略研究报告》中所提出的6.5%-7%的目标，我国卫生消费市场将达到6.2-6.7万亿元1规模。 随着民众收入水平的提高、财富的积累以及健康观念的转变将持续推动医疗消费需求向多元化、多层次的方向发展。 同时国家还积极推动大病保险，卫计生委在2014年2月发布《国务院医改办关于加快推进城乡居民大病保险工作的通知》指出，尚未开展城乡居民大病保险试点的省份要在2014年6月底前启动试点工作。基本医疗保障制度的逐步推进将持续提升民众的支付能力，拉动医疗服务需求。 （二）医疗服务状况 2013年，全国医疗卫生机构总诊疗人次达73.1亿人次，比2012年增加4.2亿人次（增长6.1%）。2013年居民到医疗卫生机构平均就诊5.4次。 2013年总诊疗人次中，医院27.4亿人次（占37.5%），基层医疗卫生机构43.2亿人次（占59.1%），其他医疗机构2.5亿人次（占3.4%）。与2012年比较，医院诊疗人次增加2.0亿人次，基层医疗卫生机构诊疗人次增加2.1亿人次。 2013年公立医院诊疗人次24.6亿人次（占医院总数的89.8%），民营医院2.9亿人次（占医院总数的10.6%）。
图表2012-2013年全国医疗服务工作量 数据来源：国家卫生和计划生育委员会 图表2009-2013年全国医疗卫生机构门诊量及增长速度 数据来源：国家卫生和计划生育委员会 （三）医疗服务价格 目前公立医院收入来源主要是医疗收入与药品收入，政府投入虽然近几年有明显增加，但就维持公立医院健康发展而言仍显不足。由于政府制定的医疗服务价格无法真正体现医务工作者的劳动价值，不能完全补偿公立医院的合理运行成本。所以医疗服务价格作为卫生服务经济补偿和管理的重要手段，对于整个卫生服务系统的运行具有非常重要的作用。 医疗服务价格政策具有3个重要的功能，即效率功能、公平功能和经济补偿功能。效率功能是指通过合理的价格引导病人合理分流，充分利用初级卫生保健机构的资源，降低整体社会资源的消耗；并通过合理的价格激励医疗机构提供成本低、效果好的医疗服务。公平功能是指通过对不同收入的人群实行差别定价，促进医疗服务利用的公平性。经济补偿功能是指通过向病人按照一定的价格收费对医疗机构进行经济补偿。 （四）医疗服务模式
蛋白酶
8.蛋白酶（酸性、中性、碱性）的特征与相应的发酵微生物菌。 答：中性蛋白酶生产菌枯草杆菌1.398,S114,172,放线菌166，栖土曲霉3.942； 碱性蛋白酶生产菌地衣芽孢杆菌2709，短小芽孢杆菌289，209； 酸性蛋白酶生产菌黑曲霉3.350，宇佐美曲霉537，肉桂色曲霉No.81，浆油工业用的米曲霉3042。 按酶的最适pH分类： ①酸性蛋白酶，最适pH2.0-5.0。 ②中性蛋白酶，pH7-8。 ③碱性蛋白酶，pH9.5-10.5。 为方便起见，微生物蛋白酶常用此分类法。 酸性蛋白酶主要来源于哺乳动物的消化道, 如胃蛋白酶; 部分微生物是酸性蛋白酶的主要来源, 如:目前的商品酸性蛋白酶制剂主要是由黑曲霉发酵生产 分子特性: 酸性蛋白酶的最适pH在2-5范围, 酶蛋白的等电点在pI3-5, 分子量MW30,000-35,000。 ②催化特性: 酸性蛋白酶的最适温度因来源不同而有差异, 一般霉菌的蛋白酶的最适温度较高, 大部分在50-60℃范围, 而来源于动物胃粘膜的蛋白酶的最适温度较低, 一般在40℃左右, 但酸性蛋白酶的热稳定性都较差, 一般在50℃都很快失活, 此外, 酶的热稳定性还受到基质的pH的影响; 有些酸性蛋白酶不耐低温, 在低温条件下,很快失活。许多酸性蛋白酶分子中含5-10%多糖，对酶的稳定有益。 中性蛋白酶是最早用于酶制剂工业化生产的蛋白酶, 目前的微生物生产的商品酶制剂的菌种主要有: 枯草杆菌、耐热解蛋白芽孢杆菌、灰色链霉菌、寄生曲霉、米曲霉、栖土曲霉。 除上述微生物生产中性蛋白酶外, 来源于植物的木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶、菠萝蛋白酶等都属于中性蛋白酶。 ①分子特性: 大部分微生物产生的中性蛋白酶属于金属蛋白酶, 一分子酶蛋白含有一个锌原子, 酶蛋白的分子量在35,000-40,000范围, 等电点pI 8-9, 微生物蛋白酶中, 中性蛋白酶的稳定性最差, 分子之间最容易发生自溶, 即使在低温条件下, 也会发生明显的自溶, 造成分子量明显降低。 ②催化特性: 中性蛋白酶的热稳定性较差, 如枯草杆菌的中性蛋白酶在pH7, 60℃处理15min, 失活90%; 栖土曲霉的中性蛋白酶在pH7, 55℃处理10min, 失活80%以上; 以酪蛋白为底物时, 枯草杆菌蛋白酶的最适pH7-8、热解蛋白芽孢杆菌的中性蛋白酶的最适pH7-9、栖土曲霉的中性蛋白酶pH6.5-7.5; 最适温度受测定时的反应时间有直接关系, 因为酶蛋白的稳定性较差, 所以反应时间的长短影响着反应结果, 一般在10-30min 最适温度为45-50℃。钙离子可以增加酶蛋白的稳定性,并减少自溶。 碱性蛋白酶主要是由微生物产生, 微生物中主要是细菌的部分菌种产生碱性蛋白酶, 目前碱性蛋白酶主要是用于洗涤剂、皮革工业、丝绸脱胶。 几乎所有的细菌碱性蛋白酶都是胞外蛋白酶, 主要包括两类: 其一是在中性条件下生产的碱性蛋白酶, 如枯草杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等; 其二是嗜碱微生物, 其必须在碱性条件下[pH8-10]才能生产的碱性蛋白酶。 ①酶蛋白特性: 碱性蛋白酶的分子量比中性蛋白酶的分子量小, 一般在20,000-34,000Da, 而且等电点较高, 一般在pH8-9。 ②催化特性: 大部分碱性蛋白酶的最适pH在7-11范围, 当以酪蛋白为底物时, 最适pH为9.5-10.5, 碱性蛋白酶除能够水解肽键外, 还具有水解酯键的能力和转肽能力, 最适温度因菌种不同而有差异, 一般在50 ℃左右, 酶蛋白的热稳定性不高, 50-60℃处理15分钟, 几乎有50%的酶活力丧失, 我国目前生产的几种碱性蛋白酶的热稳定性一般都在60℃以下。 中性蛋白酶——枯草芽胞杆菌、栖土曲霉、灰色链霉菌、放线菌等 碱性蛋白酶——地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等 酸性蛋白酶——大都采用曲霉 中性蛋白酶作为一种内切蛋白酶，具有纯天然、安全无毒、水解能力强、作用范围广等。2、中性蛋白酶应用于焙烤，可降低面团湿筋度、改良面团可塑性及理化性质，同时使蛋白质大分子水解成短肽和氨基酸，从而有利于糖类和氨基
纳米酶研究新进展
自阎锡蕴院士提出模拟酶的概念以来，纳米材料的类酶特性得到了广泛关注。其中纳米金以多种酶活性等独特的优势表现出巨大的应用潜力，特别是在葡萄糖酶解中，其既是一种良好的类葡萄糖氧化酶，又是一种优越的电子传递介质。本文制备了5-60nm的金纳米颗粒，并探究了其尺寸依赖的类葡萄糖氧化酶活性，确认了其催化葡萄糖氧化的过程。 和天然酶相比，金属模拟酶具有价格低、产量高、稳定性好等优点，但由于大多没有特异性结合位点，缺乏选择性以及有限的催化活性始终是模拟酶的通病。本文基于对纳米金类葡萄氧化酶活性的研究，提出了一种酶活性增强的选择性模拟酶的构建方法。选用具有类葡萄糖氧化酶活性的小尺寸金纳米颗粒作为催化中心，负载于惰性聚苯乙烯微球表面。以能够与葡萄糖上的邻位羟基可逆结合的氨基苯硼酸同时作为铆钉分子和聚合单体，特异性识别并捕获葡萄糖分子，并在交联剂存在的条件下诱导其聚集，洗脱掉模板分子后获得带有葡萄糖结合袋的分子印迹壳层。此外，我们还在壳层内包埋了具有高氧溶解性的全氟溴辛烷微液滴作为氧供给池，使得催化活性得到进一步提升，催化效率最高可提升至约270倍。该类酶活性增强的选择性模拟酶被尝试用于常见市售饮料与血糖中葡萄糖的检测，获得了与天然酶相近的较为理想的检测结果。
图1.不同尺寸的金纳米颗粒的TEM照片（a）、光学照片（b）、吸收光谱（c）；（d）金纳米颗粒做为葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化的浓度和尺寸依赖性，类酶活性随纳米颗粒尺寸减小而增加；（e）随着葡萄糖浓度增加，金纳米颗粒催化其产生的葡萄糖酸浓度亦增加；（f）随着时间增加，金纳米颗粒催化葡萄糖消耗氧气，导致溶解氧浓度降低
图2. 基于金纳米颗粒和分子印迹技术构建选择性葡萄糖氧化酶模拟酶（PS：聚苯乙烯微球，BSA：牛血清白蛋白，APBA：氨基苯硼酸，PFOB：全氟溴辛烷，Glu：葡萄糖）
植酸酶及其生产应用
植酸酶及其生产应用 植酸即肌醇六磷酸，作为磷酸的储存库，广泛存在于植物中。植物组织中的磷主要是以肌醇六磷酸钠的形式存在，难以被单胃动物吸收。而且，肌醇六磷酸分子可以螯合金属离子，其作用相当于抗营养因子，抑制了营养的吸收。没有被充分的利用磷，通过动物排泄进入水体最终导致水体富营养化。 植酸酶是水解植酸及其盐类生成肌醇和磷酸的一类酶的总称，破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力。因而，在动物饲料中添加微生物植酸酶正在逐渐被推广和应用，可以解决磷的利用问题。 一、植酸酶及其分类 植酸酶是对可水解植酸磷释放磷酸基团形成肌醇衍生物的一类酶的总称，属于磷酸单酯水解酶。 广义植酸酶包括三种类型：肌醇六磷酸-3-磷酸水解酶（3-植酸酶），肌醇六磷酸-6-磷酸水解酶（6-植酸酶）及非特异性的正磷酸酯磷酸水解酶（酸性磷酸酶），该类酶可将肌醇磷酸脂彻底分解成肌醇和磷酸。 根据植酸酶结构上的差异将植酸酶分为组氨酸酸性磷酸酶、β-螺旋植酸酶和紫色酸性磷酸酶。同时植酸酶还可根据酶的最适pH可分为酸性植酸酶、中性植酸酶、碱性植酸酶。 二、植酸酶来源 植酸酶是一种胞外酶，广泛存在于自然界中，在动物、植物、微生物中均有发现。在植物组织如谷物、豆类、蔬菜,特别是萌发的种子和花粉中都发现了植酸酶。此外，自然界中产植酸酶的微生物种类繁多,如细菌、霉菌、真菌等。 1．植物源植酸酶
1907年，Suzuki等在米糠内首次发现具有植酸酶活性的磷酸酶。到目前为止，已经从小麦、大豆、玉米、水稻分离纯化得到植酸酶。 研究表明，当温度在47~62℃时植物源植酸酶酶活较稳定，但当温度达到70℃以上，酶活几乎完全丧失。而在饲料的加工过程中制粒温度高（80~90℃），显然植物源植酸酶不适合应用到饲料添加剂中。 2．动物源植酸酶 动物源植酸酶主要存在于哺乳动物的小肠和脊椎动物的红细胞中，其活性一般较低。 研究表明，鼠、牛、鸡、人肠道黏膜中的植酸酶最适pH分别为7.0、8.2~8.4、7.5~7.8、7.4，且体内或体外条件对动物源植酸酶活性影响较大，可能和碱性磷酸酶是属于同种酶，但对该酶亚基结构了解甚少。 3．微生物源植酸酶 目前，陆续发现各种产植酸酶的微生物，如枯草芽胞杆菌、假单孢杆菌、大肠杆菌、乳酸杆菌、克雷伯氏菌、黑曲霉、米曲霉、根霉、酵母等。不同菌种产植酸酶能力不同，研究表明，在土样产植酸酶的菌株中，真菌代谢磷的能力比细菌更高效。由于来源于微生物的植酸酶作用范围广，且微生物源植酸酶较适用于胃pH呈酸性的单胃动物及一些鱼类等，稳定性好，易规模化生产，使其成为研究的集中点。以下主要讨论关于微生物源植酸酶的生产及分离纯化技术。 三、植酸酶的应用 植酸酶作为一种新型饲料添加剂，在动物营养及环境保护等领域具有很大的应用潜力。植酸酶最主要的应用是作为饲料添加剂提高磷的利用率，减少环境中磷的排放。当前，植酸酶正被大量运用到不同的生物技术领域。 中国植酸酶产业在饲料添加剂领域的发展日渐成熟，在科研、创新和应用等方面也形成了较完整的体系，已经发展成为最为完善的饲用酶制剂产业。 1．饲料工业中的应用 植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶，因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。植酸酶作为饲料添加剂已经广泛应用到猪、家禽、鱼饲料中，多数研究中发现，植酸酶可以释放磷酸盐中的磷。同时因其可提高不同营养物质的利用度，不同来源的植酸酶常被单独或混合使用在饲料工业领域中。饲用植酸酶已经成为工业酶产业中增长势头最快的一类且正呈逐年上升之势。 Simons等的研究已经表明在玉米、豆粕日粮中添加植酸酶，可使磷的利用率提升60％，粪便中磷的排出量减少了50%。值得注意的是，2009年由中国农业科学院生物技术研究所培育的转植酸酶基因玉米获得生产应用的安全证书，是世界第一例获得生产应用许可的转植酸酶基因玉米。该转植酸酶基因玉米加工成饲料后仍然保留了大部分植酸酶活性，可分解饲料中的植酸，不但可释放出无机磷，还可减少饲料中磷酸氢钙的添加量，减少动物排泄物中磷的排放。 2．食品工业中的应用 在人类食品中添加植酸酶，市场上还没有相关的食品开发报道。谷物中存在的植酸可抑制很多矿物的吸收，在人的小肠里植酸酶活性非常低，难以利用食物中的植酸盐。此外，虽然人的小肠黏膜中具有植酸酶和碱性磷酸酶，但在植酸盐的降解中却不起作用，所以食物中的植酸酶在水解植酸盐过程中扮演重要角色。体外模仿生理条件的实验表明，植酸酶通过对植酸的水解可使铁的利用率提高67％~98％。此外，植酸对锌的利用率也有影响。在体内，锌离子和植酸形成螯合物，降低了其利用率。谷物食粮中植酸存在是造成人体缺锌的因素之一。因而在食品中添加植酸酶可有效增强它们的营养价值。 3．作为土壤改良剂
从毛霉中提取蛋白酶
实验一：从毛霉中提取蛋白酶及分离方案 组员：周云线周丽玲陆江妙 1 实验原理 毛霉又叫黑霉、长毛霉接合菌亚门接合菌纲毛霉目毛霉科真菌中的一个大属。以孢囊孢子和接合孢子繁殖菌丝无隔、多核、分枝状，在基物内外能广泛蔓延，无假根或匍匐菌丝，在高温、高湿度以及通风不良的条件下生长良好。毛霉常出现在酒药中，能糖化淀粉并能生成少量乙醇，产生蛋白酶，有分解大豆蛋白的能力，我国多用来做豆腐乳、豆豉。许多毛霉能产生草酸、乳酸、琥珀酸及甘油等，有的毛霉能产生脂肪酶、果胶酶、凝乳酶等。工业中利用其蛋白酶以酿制腐乳、豆豉等。皮革工业的脱毛和软化已大量利用蛋白酶，既节省时间，又改善劳动卫生条件。蛋白酶还可用于蚕丝脱胶、肉类嫩化、酒类澄清等。 酶活定义：在4 0℃， p H7.2条件下， 1分钟内水解酪蛋白产生 l微克酪氨酸所需的酶量为1个蛋白酶活力单位。蛋白酶水解络蛋白，其产物络氨酸能在碱性条件下使福林-酚试剂还原，生产钼蓝与钨蓝，在680nm下测定其吸光度，可求得蛋白酶活力。考马斯亮蓝是一种染料，在游离状态下呈红色，当它与蛋白质结合后变为青色。蛋白质-色素结合物在595nm波长下有最大光吸收，其光吸收值与蛋白质含量成正比，因此可用于蛋白质的定量测定。测定蛋白质浓度范围为0～1 000μg／mL，是一种常用的微量蛋白质快速测定方法。 蛋白质在水中的溶解度受到溶液中盐浓度的影响。一般在低盐浓度的情况下，蛋白质的溶解度随盐浓度的升高而增加，这种现象称为盐溶。而在盐浓度升高到一定浓度后，蛋白质的溶解度又随盐浓度的升高而降低，这种现象称为盐析。在蛋白质的盐析中，硫酸铵最为常用，这是由于硫酸铵在水中的溶解度最低而且温度系数小不影响酶活性，分离效果好。 2 仪器 恒温培养箱、振荡摇床、恒温振荡器、离心机、722分光光度计、pH计、恒温水浴锅 3培养基 斜面培养基PDA培养基：称取200g马铃薯，洗净去皮切成小块，加水1000mL 煮沸半个小时或高压蒸煮20分钟，纱布过滤，再加10-20g葡萄糖和17-20g琼脂，充分溶解后趁热纱布过滤，分装试管，每试管约5-10mL（视试管大小而定），121℃）灭菌20分钟左右后取出试管摆斜面，冷却后贮存备用。 固体培养基：麸皮10g，水12mL，自然pH值，适量装入250mL三角瓶中，l2l℃灭菌30min后趁热及时摇散，备用。 液体培养基：蛋白胨20g、葡萄糖10g、氯化镁2g、磷酸二氢钾2g，250mL锥
我国医药行业的现状与前景展望
我国医药行业的现状与发展前景 罗三强工商管理 1046710 摘要：概述我国目前医药行业发展的基本情况、存在的问题，以及企业、政府应该如何和面对解决这些问题。并对我国医药行业的发展进行了展望。 关键词：医药行业现状发展前景 医药产品（含药品以及医疗器械等）是特殊的商品，关系到人类的生存与健康。医药产业不但与人们的生命健康息息相关，而且与国计民生和国家安全密切相关。医药产业是国民经济的重要组成部分，被称为永远的“朝阳产业”，在各国的产业体系和经济增长中都起着举足轻重的作用。因此，医药产业成为世界各国广泛重视并大力发展、相互展开激烈角逐的一个焦点。在中国，医药产业越来越成为全社会关注的热点，医药产业的健康发展和壮大对解决人民群众看病贵的问题，对促进政府早日实现“人人都享有卫生健康”的目标都有重要意义，是构建社会主义和谐社会的重要内容。 2010年我国医药行业发展概况 根据产业研究中心资料显示，2010年上半年，在医药工业销售产值中，中成药制造业和中药饮片加工业完成1423.3亿元；生物生化制品制造业完成571.5亿元；医疗仪器设备及器械、卫生材料及医药用品制造业完成791.4亿元；化学原料药和化学药品制剂制造业完成2604.4亿元。医药工业销售产值5644.1亿元，同比增长24.8%。 2010年1-9月，我国医药行业增加值增长14.8%，同比加快1.3个百分点，比上半年回落0.1个百分点。在医药行业主要产品中，中成药产量152万吨，增长23.1%，当月增加值增长15.1%，比上月加快1.7个百分点；化学药品原药产量161万吨，同比增长19.9%。2010年1-8月，国内医药行业实现利润788亿元，同比增长32.8%，增幅同比加快16.6个百分点。 截止2010年1-11月，我国医药行业增加值同比增长15%，主要产品中，中成药179万吨，增长23.4%；化学药品原药产量204万吨，增长20.1%，11月份医药行业增加值同比增长13.9%。从这也可以看出2010年1-11月我国医药行业保持了平稳增长的态势，这不仅推动了相关医药企业经济效益的改善，还对宏观经济增长的贡献率进一步提升。 进出口方面，2010年上半年我国医药保健品进出口额283.02亿美元，同比增长28.8%，其中出口188.87亿美元，同比增长31.16%，进口94.16亿美元，同比增长24.31%。2010年8月，我国医药保健品进出口额50.58亿美元，同比增长26.40%，其中出口33.24亿美元，同比增长24.87%，进口17.34亿美元，同比增长29.46。 2010年第三季度，我国医药保健品进出口贸易继续保持良好发展，进出口额156.86亿美元，同比增长23.09%，出口值102.13亿美元，同比增长21.83%，进口值54.72亿美元，同比增长25.51%。2010年10月，我国医药保健品进出口总值为46.21亿美元，同比增长13.68%，其中，出口为30.92亿美元，同比增长14.51%，
高产蛋白酶菌株的选育.总结
课堂报告名称：高产蛋白酶菌株的选育方法 武汉轻工大学食品学院王宏勋 一、课堂报告依据的知识背景 1、遗传变异的物质基础 遗传变异有无物质基础以及何种物质可承担遗传变异功能的问题，是生物学中的一个重大理论问题。利用微生物这一实验对象进行了三个著名的实验，才以确凿的事实证实了核酸尤其是 DNA 才是遗传变异的真正物质基础。三个经典实验是: 一是1928年进行的转化实验。二是美国人1952年开展的噬菌体感染实验。三是1956年创立的植物病毒的重建实验。 朊病毒的发现和思考。无论是 DNA 还是 RNA 作为遗传物质的基础已是无可辨驳的事实。但朊病毒的发现对“蛋白质不是遗传物质的定论也带来一些疑云。 PrP 是具有传染性的蛋白质致病因子，迄今未发现蛋白内有核酸，但已知的传染性疾病的传播必须有核酸组成的遗传物质，才能感染宿主并在宿主体内自然繁殖。那么这是生命界的又一特例呢？还是因为目前人们的认识和技术所限而尚未揭示的生命之谜呢？还有待于生命科学家去认识和探索。 2、遗传物质在细胞内的存在形式 除部分病毒的遗传物质是 RNA 外，其余病毒及全部具有典型细胞结构的生物体的遗传物质都是 DNA 。按其在细胞中存在形式可分成染色体 DNA 和染色体外 DNA 。原核细胞和真核细胞中的 DNA 存在形式不完全相同。
1）DNA 在原核细胞中的存在方式 原核细胞最大的细胞学特点就是无核膜与核仁的分化，只有一个核区称拟核。其染色体 DNA 处于拟核区，无组蛋白，近年来发现与非组蛋白结合。结构上为双链环状 DNA 。几种微生物染色体的物理特性见表。原核细胞的染色体外DNA 主要指质粒（如 F 因子、 R 因子、 Col 因子）。 2）DNA 在真核细胞中的存在方式 真核细胞 DNA分为核 DNA和核外 DNA。核 DNA即染色体 DNA ，它与组蛋白结合构成具有复杂结构的染色体。核外DNA是指线粒体和叶绿体等DNA ，其结构与原核细胞的 DNA相似，亦能编码结构蛋白。 3、基因和性状 1）基因的概念 基因是由丹麦生物学家 W ． Johansen 于 1909 年提出来的，他用“基因”这个述语来代替孟德尔的“遗传因子”。直到本纪世 50 年代以后，“基因”才有一个较明确的概念。概括地说：“基因”是一个具有遗传因子效应的 DNA 片段，它是遗传物质的最小功能单位。2）性状的决定——基因表达 性状是构成一个生物个体的有关结构、形态、物质和功能等各方面特征的总称。基因表达是遗传信息表现为生物性状的过程，这一过程是通过基因产物的生物学功能来完成的。基因决定性状，而性状则是基因表达的最终结果。基因依其功能的差别可分成调节基因、操纵基因和结构基因 3 大类。
环糊精在模拟酶研究中的应用
环糊精在模拟酶中的应用和发展 摘要：环糊精是一种优良的模拟酶母体，在模拟酶的研究中占有重要地位，本文对模拟酶的性质进一步的认识和了解，对环糊精在模拟酶的应用和发展作详细的阐述，展望环糊精发展的前景。 关键词：酶模拟酶环糊精主客体应用 一模拟酶的认识 1 酶的认识 酶是一种蛋白质，广泛存在于生物体中，而且扮演着重要的角色，尤其在生物催化方面，它高度的专一性和高效率的催化对生物的各种生理调节起关键作用，由于催化效率高，有许多科学希望能够从生物体提取这些物质，但是随着时间的推移，科学家发现提取这些的难度非常大，而且成功率比较低，于是科学家转移研究方向，寻找酶有相似功效的模拟酶。 2 模拟酶定义和性质 模拟酶的研究就是从酶中挑选出那些起主导作用的因素来设计并合成一些能表现出生物功能的，比天然酶简单得多的非蛋白分子,，以它们作为模型来模拟酶对底物的结合及催化过程, 进一步找出控制生化过程的重要因素, 追寻酶的高效、专一这些特异性的根源, 发展新的非生物催化剂—模拟酶（mimed enzyme）。 如果要设计一种模拟酶，那么我们主要是模拟酶的那些性质呢？我觉得主要模拟以下性质： 1、高度的专一性，酶只作用一种底物, 只催化一种反应，在酶催化反应中, 利用酶的强疏水场、不对称场、静电场、氢键、范德华力及色散力, 通过诱导锲合作用对底物进行全方位的识别[1]。 2、酶反应的高效率，在于首先与底物结合成不稳定的中间复合物, 具有低活化能, 可用下式表示[2]： E(酶)+S（底物）ES E+P（产物），此结合是特异地进行的, 可用图1表示：
图1 酶结合底物分子示意图 3、主一客体现象，从酶结合底物这点出发, 研究结合特异性、结合驱动力和结合强度, 发展了一门主一客体化学, 可用图2表示： 图2 主一客体作用示意图 总的来说，主一客体现象存在于有机、无机、生物体反应、物质输送及亲和层析等领域中。酶反应的特异结合（主一客体识别）和其后的高选择反应, 吸引人们探索如何模拟生物体反应, 再现酶催化功能, 即模拟酶研究, 这是近年来发展起来的仿生化学的重要部分。模拟酶的催化反应, 在常温、常压、中性、水溶液中进行快速高选择反应, 有效地生成目的物,可促进化学工业向着节省能源、节省资源、无公害的理想境地发展。 在模拟酶的研究中, 对脱辅基酶的模拟为较多, 而可作为其代用品的宿主分子, 目前已有许多, 如冠醚、叶琳环、杯芳烃、环糊精、胶束……等。但迄今被广泛采用且较为优越的是环糊精[3]。 二环糊精的了解和模拟酶方面的发展 1 环糊精定义和性质 环糊精( cyclodextrins, CD) 是由环糊精糖基转移酶作用于淀粉或直链糊精生成的一种由D 吡喃型葡萄糖通过α- 1, 4 糖苷键连接的环状糖, 其中葡萄糖残基的个数一般为6、
蛋白酶催化蛋白质水解
蛋白酶催化蛋白质水解 1、酶的重要性 生命的最主要、最基本的特征在于生物体的新陈代谢，具体表现为活体经常由外部摄取所需要的物质，以生物能为动力，经过体内同化、更新、异构化，并排出一些物质，发散热能至外界。机体或单个细胞的所有这些化学反应，基本上是在催化剂作用下完成的。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。 2、酶的生物学功能 在生物体内，酶发挥着非常广泛的功能，具体功能如下： （1）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。 （2）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。 （3）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。淀粉不能被肠道直接吸收，而酶可以将淀粉水解为麦芽糖或更进一步水解为葡萄糖等肠道可以吸收的小分子。不同的酶分解不同的食物底物。
（4）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：比如一个酶可以以较低的活性持续地催化该反应，而另一个酶在被诱导后可以较高的活性进行催化。酶的存在确定了整个代谢按正确的途径进行；而一旦没有酶的存在，代谢既不能按所需步骤进行，也无法以足够的速度完成合成以满足细胞的需要。实际上如果没有酶，代谢途径，如糖酵解，无法独立进行。例如，葡萄糖可以直接与ATP反应使得其一个或多个碳原子被磷酸化；在没有酶的催化时，这个反应进行得非常缓慢以致可以忽略；而一旦加入己糖激酶，在6位上的碳原子的磷酸化反应获得极大加速，虽然其他碳原子的磷酸化反应也在缓慢进行，但在一段时间后检测可以发现，绝大多数产物为葡萄糖-6-磷酸。于是每个细胞就可以通过这样一套功能性酶来完成代谢途径的整个反应网络。3、酶的分类 酶可分为二类，第一类是所谓的单纯酶，其催化活性仅由酶蛋白提供；第二类称为结合酶，除了蛋白质外，还需含有其他成分才呈现催化活性。这些成分包括无机离子，Fe卄、Zn卄.Mn卄等或有机化合物，如硫胺素焦磷酸、黄素腺嘌呤二核苷酸等。这些化学组分称为辅助因子，这类化合物称为辅酶。这类酶也称为全酶。 按国际生化会的规定，将现已分离得到的2000多种酶按所催化的反应类型分类，可分为以下六种。
植酸酶及其生产概述
植酸酶及其生产概述 李大刚 1 张秉胜 2 张广民 1 （ 1 东北农业大学动物营养研究所哈尔滨 150030 2 大连翔大科技股份有限公司 116620 ） 磷在畜禽营养中发挥着重要的作用，是机体重要的结构成分，同时参与机体诸多重要的生理、生化过程。例如，在能量代谢、碳水化合物代谢、氨基酸和脂肪代谢、神经组织代谢、骨骼生长以及脂肪和其他脂类运输方面起着重要作用。因此，如果日粮中磷缺乏或不足，会引起生长缓慢或停滞，出现骨病，甚至死亡等严重后果。饲料原料中含有大量的磷，但一般谷物中60%以上的磷以植酸磷形式存在而不能为单胃动物所利用。而植酸酶是一类催化植酸（肌醇六磷酸酯）及植酸盐水解成无机磷和肌醇的酶的总称。植酸酶不但可以使单胃动物利用有机磷，还可减少磷的排出，减轻环境污染，所以植酸酶引起众多科研工作者的广泛关注。 1 植酸酶的应用 猪、禽等单胃动物饲料的主要原料是玉米、豆粕、糠麸、棉籽粕、菜籽粕等，它们所含的磷大部分以植酸磷形式存在，占总磷的60%～90％。但是单胃动物的饲料中，植酸具有强烈的抗营养作用，其原因是：(1)单胃动物缺乏分解植酸的酶类，因而无法利用植酸中的磷。(2)由于植酸上的磷酸基团呈负电性，它与一些阳离子如Ca 2+ 、Mg 2+ 、Zn 2+ 、Cu 2+ 、Mn 2+ 、 Fe 2+ 和K +等有很强的螯合能力，形成不溶性盐，从而影响畜禽对这些矿物元素的吸收和利用，因而降低了这些矿质元素的生物效价。(3)植酸上的磷酸基团还可以与饲料中的蛋白质、氨基酸、淀粉和脂质等物质上的阳离子基团结合，使其溶解性降低，从而影响畜禽对这些营养物质的消化率，降低蛋白质的生物有效性。(4)植酸还可以与动物体内的蛋白质，如淀粉酶，胃蛋白酶，胰蛋白酶和酸性磷酸酶等结合，降低这些酶的活性，使整个日粮的养分利用率降低。(5)植酸对维生素也存在不利影响。因此动物采食高植酸含量的饲料后常表现厌食、消瘦、繁殖机能衰退等。 表1 某些饲料原料中磷的含量及利用率(NRC，1994) 植酸酶用于饲料，可以提高饲料中植酸磷的利用率，减少磷的排放量，降低环境中磷的污染，并能解除植酸抗营养作用，从而提高饲料消化利用率。表1列举了几种常用动物饲料原料中磷的存在形式和畜禽利用情况，从表中可以看出这些原料中磷的利用率比较低。如果植酸磷能够被充分利用，则日粮中的磷含量已基本可满足畜禽营养需要，可较少甚至不用再额外添加无机磷。 2 植酸酶的分子生物学特性 植酸酶属于磷酸单酯水解酶，是磷酶的一种特殊类型。植酸酶广泛分布于自然界，存在于微
毛霉制腐乳
毛霉制腐乳 1腐乳的发现 早在公元5世纪的北魏古籍中，就有关于腐乳生产工艺的记载“于豆腐加盐成熟后为腐乳”。 明李晔的《蓬栊夜话》亦云：“黟（移）县人喜于夏秋间醢腐，令变色生毛随拭之，俟稍干……” 千百年来，腐乳一直受到人们的喜爱。这是因为经过微生物的发酵，豆腐中的蛋白质被分解成小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，而腐乳本身又便于保存。腐乳品种多样，如红豆腐乳、糟腐乳、醉方、玫瑰红腐乳、辣腐乳、臭腐乳、麻辣腐乳等。品种虽多，但酿造原理相同。 2制腐乳的原因——其意想不到的功用 发酵豆制品营养丰富，易于消化，在发酵过程中生成大量的低聚肽类，具有抗衰老、防癌症、降血脂、调节胰岛素等多种生理保健功能，对身体健康十分有利。 具有降低血液中胆固醇浓度、减少患冠心病危险的功能。发酵豆制品中含有丰富的苷元型异黄酮，它是大豆和豆腐中原有的异黄酮经发酵转化的，但比原有的异黄酮功能性更强，且更易吸收。60克豆豉、60克豆酱或100克腐乳就含有50毫克的高活性异黄酮，达到美国食品与药物管理局推荐预防冠心病的每日摄取量。 具有降血压功能。国外已经用大豆蛋白化学分解的办法生产降血压肽的保健食品，我们的实验发现中国的传统豆豉、腐乳就含有高活性的降血压肽。其实大豆在发酵时，微生物要首先把大豆蛋白分解为更小的分子，这就是所谓的肽。 具有预防骨质疏松症功能。发酵豆制品中的大豆异黄酮能提高成骨细胞活性，促进胰岛素样生长因子的产生，从而防止骨质疏松症。日本的营养调查发现：每天喝豆酱汤或吃发酵豆制品的人，骨质疏松症患病率明显降低，尤其是老人和妇女。 豆腐中含有的抗氧化成分，如维生素E、异黄酮等酚类物质，以及一些肽类，使豆腐具有清除自由基的能力，而经过发酵制得的腐乳清除自由基能力比豆腐高5～10倍，比番茄、葡萄等果蔬还高10多倍。 豆豉含有大量能溶解血栓的纳豆激酶，还富含一些能产生大量B族维生素和抗菌素的细菌，被称为是最有效的防治老年心血管疾病、保持血管健康的食品。 发酵豆制品具有防治老年性痴呆症的功效。人体产生的乙酰胆碱酯酶是分解神经末端传达物质的酶，现代医学认为它的存在与老年痴呆症发病有关。笔者在和日本专家的共同研究中发现，我国腐乳具有明显乙酰胆碱酯酶抑制活性。也就是说，发酵的腐乳，对防治老年性痴呆症有效。 3毛霉制腐乳 3.1原理 毛霉是一种丝状真菌，广泛分布于土壤、空气中，也常见于水果、蔬菜、各类淀粉食物、谷物上，引起霉腐变质。它的菌丝可分为直立菌丝和匍匐菌丝。繁殖方式为孢子生殖，新陈代谢类型为异养需氧型。应用于腐乳等发酵工艺。 毛霉在腐乳制作中的作用：在豆腐的发酵过程中，毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。 传统腐乳的生产中，豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子，而现代的腐乳生产是在无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品质量。 豆腐乳是我国独特的传统发酵食品，是用豆腐发酵制成。民间老法生产豆腐乳均为自然发酵，现代酿造厂多采用蛋白酶活性高的鲁氏毛霉或根霉发酵。豆腐坯上接种毛霉，经过培