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第四节 酶工程简介 酶 enzyme 是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 酶的概念 是指将酶所具有的生物催化功能 借助工程学的手段 应用于生产 生活 医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术 酶制剂的生产酶制剂的应用 酶工程 包括 概念 酶制剂的生产 液体固体 包括 酶的生产 提取 分离纯化 制成酶制剂 酶制剂 分离纯化的酶加入适量的稳定剂 填充剂 稳定剂 为了保证在提取过程中不使酶被破坏而加入的具有保持酶活性的物质 填充剂 那些能够改变酶的原有状态 若使浓度增加 但不改变酶的性质所添加的一些物质 固定化酶的概念 将分离纯化的酶固定到一定的载体上 使用时将被固定的酶投放到反应溶液中 催化反应结束后又能将被固定的酶回收 方法如图 三种 1 吸附在固体表面2 将酶相互连接3 包埋在细微网格里 优点 1 稳定性高2 可重复使用3 不污染环境 酶制剂的应用 例如 从曲霉中提取的淀粉酶可用于治疗消化不良 溶菌酶可用于抗菌 消炎 尿激酶可用于治疗血栓病 1 酶制剂可用于治疗疾病 例如 果胶酶可用于澄清果酒和果汁 用木瓜蛋白酶制成的嫩肉粉 可以使肉丝 肉片等烹调后吃起来嫩滑可口 2 酶制剂可用于食品加工 例如 青霉素酰化酶可用于生产氨苄青霉素 3 酶制剂用于生产一些药品 4 酶制剂可用于化验诊断 举例 尿糖试纸检验糖尿病 原理 葡萄糖 葡萄糖氧化酶 葡萄糖酸 过氧化氢 过氧化氢 氧气 水 过氧化氢酶 氧气 无色化合物 有色化合物 尿糖快速测试仪 将产生的氧气的量通过变换器 转换成电信号在显示器上反映出来就可快速检测尿液中尿糖的含量 5 酶制剂用于水质监测 例如 科学家利用固定化多酚氧化酶研制成多酚氧化酶传感器 这种传感器能快速检测出水中质量分数仅有百万分之二的酚 6 酶制剂用于生物工程其他分支领域 例如 1 基因工程离不开内切酶和连接酶 2 植物细胞工程中体细胞杂交离不开纤维素酶和果胶酶 3 动物细胞的培养过程中 防止细胞粘连离不开胰蛋白酶 生物工程各分支领域之间的关系 上游处理技术 基因工程和细胞工程 下游处理技术 发酵工程和酶工程 2 可以通过微生物发酵获得所需的酶 胞外酶 分泌到细胞外的酶 将细胞破碎后再经过提取 纯化而得到 可以从发酵液中直接提取 胞内酶 存在于活细胞内的酶 3 对那些已知分子结构的酶 可以用人工合成的方法获得 1 可以采用一定技术直接从动植物的组织或微生物的细胞中将酶提取出来 在屠宰厂 可从家畜的胰脏中提取出胰酶 在水果加工厂 可以从菠萝皮中提取出
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