生物催化剂
生物催化在化工中的应用与发展研究
生物催化在化工中的应用与发展研究在当今的化工领域，生物催化作为一项具有创新性和可持续性的技术，正逐渐展现出其巨大的潜力和广阔的应用前景。
生物催化利用生物体内的酶或微生物细胞作为催化剂，实现化学反应的高效、选择性转化，为解决传统化工方法带来的环境问题和能源消耗问题提供了全新的思路和解决方案。
一、生物催化的基本原理生物催化的核心在于酶的作用。
酶是生物体内产生的具有催化活性的蛋白质，它们能够在温和的条件下（如常温、常压和近中性 pH 值）加速化学反应的进行。
酶的催化作用具有高度的特异性和选择性，能够识别特定的底物分子，并将其转化为特定的产物。
这种特异性和选择性使得生物催化能够在复杂的化学体系中实现精准的反应控制，减少副反应的发生，提高反应的效率和产物的纯度。
此外，微生物细胞也可以作为生物催化剂。
微生物细胞内含有多种酶系，能够协同作用完成复杂的化学反应。
通过对微生物的培养和改造，可以使其适应特定的化学反应条件，实现目标产物的合成。
二、生物催化在化工中的应用1、制药领域在制药工业中，生物催化被广泛应用于药物合成。
例如，利用酶催化反应合成手性药物中间体，能够获得高光学纯度的产物，提高药物的疗效和安全性。
一些抗生素、激素和维生素的合成也借助了生物催化技术，降低了生产成本，提高了生产效率。
2、精细化工在精细化工领域，生物催化可用于生产香料、香精、化妆品等。
例如，利用脂肪酶催化酯交换反应制备具有特定香气的酯类化合物；通过氧化酶催化氧化反应合成具有抗氧化性能的化妆品成分。
3、农业化工生物催化在农业化工中也发挥着重要作用。
例如，利用微生物发酵生产生物农药，具有低毒、高效、环境友好等优点；通过酶催化反应合成植物生长调节剂，能够精准调控植物的生长发育。
4、环境保护在环境保护方面，生物催化可用于废水处理和污染物降解。
一些特定的酶和微生物能够分解有机污染物，将其转化为无害物质，降低环境污染。
三、生物催化的优势1、高效性生物催化剂具有极高的催化效率，能够在短时间内完成大量的化学反应，大大提高了生产效率。
生物催化剂
生物催化剂生物催化剂，顾名思义指的是通过生物体或其所含的生物分子来促进化学反应的催化剂。
生物催化剂具有高效、选择性和温和的特点，在工业生产和环境保护领域具有重要应用。
本文将探讨生物催化剂的原理、种类以及在不同领域的应用。
原理生物催化剂的催化原理主要涉及生物体内的酶。
酶是一种生物蛋白质，具有高度的特异性和催化活性。
在生物体内，酶通过特定的活性中心与底物结合，降低化学反应所需的活化能，加速反应速率。
生物催化剂与传统的人工催化剂相比，具有更高的催化效率和更低的能量消耗。
种类生物催化剂主要包括酶、细胞和生物体等。
其中，酶是应用最广泛的生物催化剂。
根据作用的底物类型，酶可以分为氧化酶、还原酶、水解酶等多种类型。
细胞是另一种常见的生物催化剂，细胞内含有多种酶和其他生物分子，可以协同作用加速化学反应。
此外，有些生物体本身就具有催化作用，如金属离子和微生物等。
应用领域生物催化剂在工业生产和环境保护领域有着广泛的应用。
在制药工业中，生物催化剂可用于合成药物和抗生素，提高产物纯度和产率。
在食品加工行业，生物催化剂可以用于酿造、发酵等过程，改善产品品质。
此外，生物催化剂还在生物能源、环境污染治理等方面发挥着重要作用。
在环境保护领域，生物催化剂可用于处理有机废水、固体废弃物等。
比如利用细菌的生物催化作用来分解有机废水中的有害物质，将其转化为无害的产物。
这种生物催化剂的应用，不仅可以降低处理成本，还能减少化学物质对环境的污染。
综上所述，生物催化剂作为一种绿色、高效的催化剂，具有广阔的应用前景。
未来随着生物技术的不断发展，生物催化剂在化工、医药、食品等领域的应用将得到进一步提升，为人类的可持续发展做出更大的贡献。
生物催化剂应用
生物催化剂应用生物催化剂，也被称为酶，是一种能够加速生物化学反应的蛋白质。
由于其具有高效、选择性、专一性和环境友好等优点，生物催化剂在许多领域得到了广泛应用。
本文将重点探讨生物催化剂在工业、医药和环境等领域的应用。
一. 工业应用生物催化剂在工业生产中发挥着重要作用。
首先，它可以用于制备生物聚合物。
例如，聚酯的合成通常需要使用化学催化剂，但这些催化剂往往具有毒性，并且不易回收。
利用酶催化合成聚酯可以避免这些问题，同时减少废弃物的产生。
其次，生物催化剂还可应用于食品和饮料工业。
举例来说，葡萄糖异构酶可以将葡萄糖转化为果糖，从而提高食品的甜度。
而在啤酒酿造中，酶可以帮助酵母将淀粉转化为酒精，加速发酵过程。
此外，生物催化剂在制药业中的应用也广泛存在。
例如，利用酶可以合成药物活性物质，提高反应的产率和纯度。
同时，酶催化合成的药物也更易吸收和降解，减少对患者的不良影响。
二. 医药应用生物催化剂在医药领域有着许多重要的应用。
首先，酶可以被用作诊断试剂。
例如，血糖酶可以用于测量血液中的葡萄糖含量，这对于糖尿病患者来说非常必要。
其次，酶还可以用于治疗疾病。
目前，已经有一些以酶为基础的治疗方法被应用于临床实践中。
例如，在癌症治疗中，一些酶可以针对肿瘤细胞，帮助药物更好地靶向和杀灭癌细胞。
另外，生物催化剂还可用于代谢疾病的治疗。
例如，酶替代治疗可以通过补充缺乏的酶来纠正某些遗传代谢疾病。
这种治疗方法在先天性疾病的患者中取得了显著效果。
三. 环境应用生物催化剂在环境保护中起到了重要的作用。
首先，它可以用于水处理。
酶可以降解有机物质，如废水中的污染物和油脂，从而净化水体。
这种方法相对于传统的物理化学处理方法更加环保。
其次，生物催化剂可以被应用于生物能源的生产。
例如，酶可以将废弃物转化为生物燃料，如生物乙醇和生物柴油。
这种方法不仅减少了化石能源的消耗，还有效地减少了温室气体的排放。
此外，酶还可以用于土壤修复。
通过酶的作用，有机物质可以被分解并转化为植物可吸收的养分，从而恢复土壤的肥力。
生物催化剂在工业化学中的应用
生物催化剂在工业化学中的应用在当今的工业化学领域，生物催化剂正逐渐崭露头角，成为推动产业发展和创新的重要力量。
生物催化剂，简单来说，就是由生物产生的具有催化作用的物质，其本质通常是酶或者由微生物细胞组成。
它们在工业化学中的应用范围广泛，为提高生产效率、降低环境污染、创造更可持续的化学工业模式发挥着关键作用。
生物催化剂具有许多独特的优势。
首先，它们的催化效率极高。
与传统的化学催化剂相比，生物催化剂在温和的条件下就能实现快速的化学反应，往往可以在常温、常压和接近中性的 pH 值条件下发挥作用。
这意味着可以大大降低反应所需的能量和成本，减少对高温高压等苛刻条件的依赖。
其次，生物催化剂具有极高的选择性。
它们能够精准地识别特定的底物，并将其转化为特定的产物，从而减少副反应的发生。
这种高度的选择性有助于提高产品的纯度和质量，降低后续分离和提纯的难度及成本。
再者，生物催化剂通常是可生物降解的，对环境友好。
在化学反应结束后，它们可以自然分解，不会像一些传统化学催化剂那样在环境中残留，造成污染和危害。
在工业化学中，生物催化剂在多个领域都有重要的应用。
在制药工业中，生物催化剂被广泛用于合成各种药物中间体和活性成分。
例如，青霉素的生产就是通过生物催化过程实现的。
酶能够催化特定的化学反应，将简单的化合物转化为复杂的药物分子，提高药物的合成效率和纯度，同时降低生产成本。
在食品工业中，生物催化剂同样扮演着重要的角色。
例如，在乳制品生产中，乳糖酶可以将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，使乳糖不耐受的人群也能够享用乳制品。
在酿造工业中，酵母作为一种生物催化剂，将葡萄糖转化为酒精和二氧化碳，从而酿造出美酒。
在精细化工领域，生物催化剂可用于生产香料、化妆品原料等。
比如，某些酶能够催化合成具有特定香气的化合物，为化妆品和香水增添独特的香味。
生物催化剂在环境保护方面也有显著的贡献。
例如，在废水处理中，微生物可以通过生物催化作用将有机污染物分解为无害物质，从而净化水质。
2024年生物催化剂市场分析现状
2024年生物催化剂市场分析现状一、市场概述生物催化剂是一种重要的生物技术产品，由于其具有高效、可再生、环境友好等特点，在许多领域得到广泛应用。
生物催化剂市场近年来呈现出快速增长的趋势。
本文将分析当前生物催化剂市场的现状，探讨市场的主要驱动因素以及面临的挑战。
二、市场主要驱动因素1. 环境意识的增强随着全球环境问题的日益突出，各国政府及组织对污染治理和可持续发展的重视程度不断提高。
作为一种环境友好型产品，生物催化剂在替代传统催化剂方面具有明显的优势，因此受到了政府和企业的广泛关注和推广。
2. 生物技术的发展随着生物技术的不断发展，生物催化剂的研究和开发取得了显著的进展。
生物催化剂具备高效催化和选择性催化的能力，可以在生物反应中发挥重要作用。
在制药、化工、农业等领域的应用逐渐增多，推动了生物催化剂市场的增长。
3. 技术进步的推动生物催化剂研究领域的技术进步，如基因工程、蛋白工程等在催化剂设计和优化方面的应用，为生物催化剂市场的发展提供了有力支持。
新的技术能够提高催化剂的活性和选择性，带来更好的催化效果，从而推动了生物催化剂的应用扩展。
三、市场面临的挑战1. 技术难题尽管生物催化剂在市场上得到了广泛应用，但仍然存在一些技术挑战需要克服。
例如，如何更好地选择和设计具有高活性和选择性的生物催化剂，如何提高催化剂的稳定性和寿命等问题仍然需要深入研究和解决。
2. 市场竞争加剧随着生物催化剂市场的不断扩大，市场上出现了越来越多的企业和产品。
市场竞争的加剧带来了价格竞争和技术竞争的压力，企业需要不断创新和提升技术水平，以保持市场竞争力。
3. 监管政策的不确定性不同国家对生物催化剂的监管政策存在差异，尤其是在食品、药品等领域的应用。
监管政策的不确定性会影响到企业的市场布局和产品研发计划。
因此，企业需要密切关注相关政策动态，积极应对监管风险。
四、市场前景展望生物催化剂作为一种具有广阔应用前景的新兴技术，有望在未来继续保持良好的发展势头。
生物催化剂和化学催化剂的异同点
生物催化剂和化学催化剂的异同点生物催化剂和化学催化剂是两种常见的催化剂类型，它们在催化反应中起到类似的作用，但在性质和应用方面存在一些不同点。
生物催化剂是指生物体内产生的催化剂，通常是酶。
酶是一种特殊的蛋白质，具有高效、高选择性和高特异性的催化活性。
生物催化剂在生物体内参与代谢过程，调节生物化学反应的速率。
酶通过与底物结合，降低反应的活化能，从而加速反应速率。
化学催化剂则是人工合成的催化剂，可以是无机化合物、有机化合物或金属物质等。
化学催化剂通过提供反应的活化能，促进反应的进行。
生物催化剂和化学催化剂在催化反应中的机理存在一些差异。
生物催化剂通过在催化反应中形成酶底物复合物来降低反应的活化能。
酶底物复合物的形成使得反应物分子更容易发生化学反应。
而化学催化剂通常通过活化底物分子，使其在反应中发生化学变化。
化学催化剂的活化作用主要通过电子转移、配位作用、酸碱性质或表面吸附等方式实现。
生物催化剂和化学催化剂在应用上也有一些区别。
生物催化剂主要应用于生物工程、食品工业、医药工业等领域。
例如，酶在食品加工中常用于改善食品品质、提高产量和降低能耗。
而化学催化剂广泛应用于石油化工、化学合成、环境保护等领域。
例如，催化剂在石油加工中用于裂化、重整和脱硫等工艺，提高产品质量和产率。
生物催化剂和化学催化剂在选择性和反应条件方面也存在一些差异。
生物催化剂由于其高选择性和特异性，能够在温和条件下实现高产率和高纯度的产物。
而化学催化剂通常需要较高的温度、压力和特殊的反应条件才能实现高选择性和高转化率。
生物催化剂和化学催化剂在性质和应用方面存在一些异同。
生物催化剂主要是生物体内产生的酶，具有高效、高选择性和高特异性的催化活性。
化学催化剂则是人工合成的催化剂，通过提供活化能促进反应进行。
生物催化剂主要应用于生物工程、食品工业和医药工业等领域，而化学催化剂广泛应用于石油化工、化学合成和环境保护等领域。
生物催化剂和化学催化剂在选择性和反应条件方面也存在一些差异。
生物催化剂(Biocatalysts
（二）多数酶具有相对特异性
多数酶可对一类化合物或一种化学键起催 化作用， 化作用，这种对底物分子不太严格的选择性称 为相对特异性（ 为相对特异性（relative specificity）。 ）。 脂肪酶不仅水解脂肪，也可水解简单的酯。 脂肪酶不仅水解脂肪，也可水解简单的酯。 胰蛋白酶水解由碱性氨基酸（ 胰蛋白酶水解由碱性氨基酸（精氨酸和赖 氨酸）的羧基所形成的肽键。 氨酸）的羧基所形成的肽键。
生物催化剂的发展
弄清自然界在亿万年进化过程中巧妙设 计的各种酶作用机理， 计的各种酶作用机理，不仅能揭开生物催化 过程的奥秒，也能为人类利用其中某些原理 过程的奥秒， 来研究开发新型高效催化剂奠定科学基础， 来研究开发新型高效催化剂奠定科学基础， 并带动催化的边缘学科──光助催化 光助催化、 并带动催化的边缘学科 光助催化、电催 化和光电催化──的发展 的发展。 化和光电催化 的发展。
酶相关会议
Gordon Research Conferences--enzyme （/programs.aspx?year=2010&program=enzymes） 65th Harden - Enzymes: Nature's molecular machines （/TabID/379/MeetingNo/65hdn/view/Programme /default.aspx） First Southeast Enzyme Conference（/sec/） Texas Enzyme Mechanism Conference （/pharmacy/texasenzyme） XXVIII Midwest Enzyme Chemistry Conference （/research/MECC/index.html） 第十一届中日韩酶工程学术研讨会 （/html/xuehuitongzhi/20100512/508.html） Enzyme Engineering XX Conference （http://www.certh.gr/dat/EC7A5567/file.pdf） 22nd Enzyme Mechanisms Conference （/22emc/） Midwest Enzyme Chemistry Conference （ /seminars/MECC/index.html） Novel Enzymes 2010 （/biocatalysis/novelenzymes2010/programme.sht ml）
生物催化剂
受性差等缺点
以上这些条件限制了生物催化剂用于大规模的工业化生产。
目前，用在精细化学品生产上的生物催化剂市场不超过 2000~2500万美元， 仅为酶制剂总市场的5％ 。
表1 总酶制剂市场 目前市场上主要的生物催化剂 单位：百万美元 550
生物催化剂
主要的生物催化剂 乙内酰脲酶 β―内酰胺酶类 酰基转移酶/酯酶 甾族转化酶类
三、生物催化剂的优缺点
（一）优点
作用条件温和，基本上在常温、中性、水等环境中完成；
独特、高效的底物选择性（因为催化过程中的酶具有专一
性的特点，即一种酶只能催化一种特定的底物发生反应，
但是一种底物则可能被多种酶催化）； 对于手性活性药物成分的合成具有独特的优点。。
（二）缺点
生物催化剂的本质是酶，虽然具有催化效率高、专一性强 和污染少等优点，但在有机溶剂中生物催化剂的稳定性和 耐受性都很低，易受到有机溶剂的破坏，此外它的催化活
取代化石原料生产过程，成为21世纪化工生产的主体，从
而实现绿色化工、绿色生产的目标 。
化学奖。
一、什么是生物催化剂？
酶是自然界中催化活性最高的一类催化剂，比普通催化剂效能
高107～1013倍。
一、什么是酶？ 生物催化剂是指生物反应过程中起催化作用的游离或固定化细
胞各游离或固定化酶的总称。 生物催化是利用生物催化剂（是酶或微生物）来改变（通常是 加速）化学反应的速率。
二、特点
一、效率极高。 二、高度专一。 三、条件温和。 四、清洁环保。
组织、抑制出血、调节口腔菌群平衡的作用，是人体自然防御
系统的重要组成部分。但人的口腔中生物酶的含量在大多数情 况下分泌不足，如睡眠、休息时，身体虚弱，长期服用药物， 精神压力过大等情况下，都会使唾液中的生物酶含量降低，口 腔平衡遭到破坏，失去自然防御能力，导致牙病发生。牙膏中
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《工业催化》结课论文生物催化剂姓名：郭超指导教师：吴彬院系：化学化工学院专业： 10化工提交日期： 2013/1/13一、前言二、内容<一>、1、概述2、生物催化剂的定义3、生物催化剂的类别4、生物催化剂-酶的主要特性5、酶是蛋白质，所以酶促反应又固有其特点<二>、生物催化剂筛选的反应过程的设计1、一般产酶微生物筛选的原则、酶或产酶微生物的筛选2、生物催化剂筛选的主要途径3、从极端微生物中筛选极端酶的策略4、未培养生物催化剂的发现策略<三>、微生物和酶的一般筛选方法1、从自然界发现产酶微生物2、生物催化剂的高效筛选3、优良菌种选育三、参考文献《应用催化基础》(吴越)广义是指由生物产生用于自身新陈代谢，维持其生物的各种活动。
工业用生物催化剂是游离或固定化的酶或活细胞的总称。
它包括从生物体，主要是微生物细胞中提取出的游离酶或经固定化技术加工后的，以上统称为；也包括统称为的游离的、以整体微生物为主的活细胞及固定化活细胞。
酶催化剂用于催化某一类反应或某一类反应物（在酶反应中常称为底物或基质），其过程则称为；而以整个微生物用于系列的串联反应的过程称为。
死的细胞或干细胞制剂也具有催化作用，但其细胞已无新陈代谢能力，往往不能进行辅酶或辅基（酶的组成部分）的再生，只能进行简单的酶反应，属于一种不纯的酶催化剂。
催化剂可分为生物催化剂和与非生物催化剂与非生物催化剂相比，生物催化剂具有很大的优势，能在常温常压下反应，反应速率快，催化作用专一，价格较低等优点，但缺点是易受热、受某些化学物质及杂菌的破坏而失活，稳定性较差，反应时的温度和pH范围要求较高。
用作固定化酶或固定化细胞时，使用寿命一般应不少于30批或连续使用3个月，否则经济上很难过关。
酶是生物催化剂。
活的生物体利用它们来加速体内的化学反应。
如果没有酶，生物体内的许多化学反应就会进行得很慢，难以维持生命。
大约在37℃的温度中（人体的温度），酶的工作状态是最佳的。
如果温度高于50℃或60℃，酶就会被破坏掉而不能再发生作用。
因此，利用酶来分解衣物上的污渍的生物洗涤剂，在低温下使用最有效。
<一>1、概述•提高筛选效率的基本原则①需要设计合适的用酶方法，使得目标反应非常清楚②需要在有希望的微生物中寻找具有合适活性的微生物③需要建立方便和敏感的分析系统尽可能多的搜寻微生物2、生物催化剂的定义生物催化剂：是生物反应过程中起催化作用的游离或固定化酶的总称。
3、生物催化剂的类别生物催化剂的来源与多样性a、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；b、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；c、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。
d、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。
e. 有些酶的催化性与辅因子有关。
f. 易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏专一性、高效性、可调节性5、酶是蛋白质，所以酶促反应又固有其特点：（1）酶易失活（2）高度的催化效率：一般而论，酶促反应速度比非催化反应高106-1013倍，例如，反应：H2O2+H2O2→2H2O+O2在无催化剂时，需活化能18，000卡/克分子；胶体钯存在时，需活化能11，700卡/克分子；有过氧化氢酶(catalase)存在时，仅需活化能2，000卡/克分子以下。
-淀粉酶催化淀粉水解，1克结晶酶在65 C条件下可催化2吨淀粉水解。
（3）高度的专一性：酶对所作用的底物有严格的选择性，一种酶只作用于一类化合物或一定的化学键，以促进一定的化学变化，并生成一定的产物，这种现象称为酶的特异性或专一性(specificity)。
受酶催化的化合物称为该酶的底物或作用物(substrate)。
酶对底物的专一性通常分为以下几种：结构专一性：①绝对特异性(absolute specifictity)有的酶只作用于一种底物产生一定的反应，称为绝对专一性，如脲酶(urease)，只能催化尿素水解成NH3和CO2，而不能催化甲基尿素水解。
②相对特异性(relative specificity)一种酶可作用于一类化合物或一种化学键，这种不太严格的专一性称为相对专一性。
如脂肪酶(lipase)不仅水解脂肪，也能水解简单的酯类；磷酸酶(phosphatase)对一般的磷酸酯都有作用，无论是甘油的还是一元醇或酚的磷酸酯均可被其水解。
立体异构特异性(stereopecificity)酶对底物的立体构型的特异要求，称为立体异构专一性或特异性，分为旋光异构专一性和顺反（几何）异构专一性。
如α-淀粉酶(α-amylase)只能水解淀粉中α-1,4-糖苷键，不能水解纤维素中的β-1，4-糖苷键；L-乳酸脱氢酶(L-lacticacid dehydrogenase)的底物只能是L型乳酸，而不能是D型乳酸。
而延胡索酸酶只能催化延胡索酸（反丁烯二酸）生成苹果酸，而不能催化顺丁烯二酸反应。
（4）、酶活性的可调节性：酶是生物体的组成成份，和体内其他物质一样，不断在体内新陈代谢，酶的催化活性也受多方面的调控。
例如，酶的生物合成的诱导和阻遏、酶的化学修饰、抑制物的调节作用、代谢物对酶的反馈调节、酶的别构调节以及神经体液因素的调节等，这些调控保证酶在体内新陈代谢中发挥其恰如其分的催化作用，使生命活动中的种种化学反应都能够有条不紊、协调一致地进行。
有胞内酶和胞外酶之分，也有单体酶和多酶复合体之分。
（5）酶反应条件温和但不稳定：反应条件：室温、常压、温和的PH。
酶是蛋白质，酶促反应要求一定的pH、温度等温和的条件，但剧烈条件反而使酶失活，如强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、高温、紫外线、剧烈震荡等任何使蛋白质变性的理化因素都可能使酶变性而失去其催化活性。
生物催化剂筛选的反应过程的设计图例：图：海因酶和N-氨基甲酰氨基酸水解酶两步选择性水解制备D-对羟基苯基甘氨酸••••••例：①生物法：腈水合酶与酰胺酶催化反应生产丙烯酰胺•②传统法：铜催化丙烯腈的水合生产丙烯酰胺<二>、生物催化剂筛选的反应过程的设计1、一般产酶微生物筛选的原则、酶或产酶微生物的筛选•①能够通过发酵在相对较短的时间内高产目标酶；②微生物应该尽可能地利用便宜和方便的原料生产酶；③微生物所产生的酶最好有比较高的专一性④所采用的微生物应该是不产生有害物质的非致病性的安全微生物⑤微生物的遗传稳定性应该比较高2、生物催化剂筛选的主要途径（1）从商品酶库中筛选（2）从已知菌种来源和菌种保藏中心筛选生物催化剂（3）从自然界发现和筛选产酶微生物（4）从基因库筛选3、从极端微生物中筛选极端酶的策略•极端酶（extremozyme）是由极端微生物（extremophile）产生的酶，与之相对应的中间型是常态微生物（mesophilic organism）产生的酶。
•如何进行极端酶的研究和开发①必须有足够的酶，这就涉及极端微生物的培养②依赖极端酶在中间宿主中的表达表2-1 某些有应用前景的超级嗜高温酶4、未培养生物催化剂的发现策略•未培养微生物（uncultured microorganism）•美国微生物学家Colwell的实验室在1982年首先提出“不能培养微生物（nonculturable microorganism）”的概念，他们发现快速生长的霍乱弧菌和大肠杆菌移植到无营养料的盐水中，经长时期的低温保存后，细胞数不减，代谢活力不变，但在正常肉汤培养条件下不产生菌落，因此他们用“活的但不能培养（viable but nonculturable, VBNC)”一语描述这种潜伏状态的细菌。
<三>、微生物和酶的一般筛选方法•1、从自然界发现产酶微生物•(1)采样富集培养：是根据微生物的生理特点，在目的微生物含量较少时，设计一种选择型培养基，创造有利的生长条件，是目的微生物在最适的环境下迅速地生长繁殖，数量增加，由原来自然条件下的劣种变成人工环境下的优势种。
分为分批式（摇瓶培养）和恒化式（连续培养）两种不同的方式。
(2)分离(3)筛选图2-2 从自然界发现产酶微生物的方法2、生物催化剂的高效筛选高通量筛选（high-through screening, HTS）是近年来发展起来的一种新型筛选技术，其特点是微量、快速、灵敏、准确，在短时间内可以检测大量的微生物。
3、优良菌种选育•优良生产菌种应该具备的基本特点：①生产菌种应该具备在较短的发酵周期内产生大量发酵物②在发酵过程中不产生或少产生与目标产品性质相近的反应产物或副产物，以便于分离纯化。
③能利用多种来源的原材料，并对发酵原料成分的波动敏感性较小，可用价廉易得的原材料进行培养，以降低发酵成本。
④对需要添加的前体物质（底物）有耐受力，并且不将底物、产物作为一般碳源利用。
⑤具有抗杂菌污染，抗噬菌体感染的能力。
⑥发酵泡沫少，利于提高装料系数、提高单罐产量、降低发酵成本⑦生长繁殖能力强，有较快的生长速率，遗传特性稳定。