《酶的应用自》PPT课件.ppt

1、第九章酶的应用随着酶的工业化生产的发展，酶已广泛应用于工业、农业、医药、环境保护和科学研究领域。酶的应用包括各种玻璃酶、固定化酶、修饰酶等在各个领域的应用。内容很宽泛。第一，酶在医药方面应用，酶在医药方面应用，可以总结如下。是用酶诊断疾病。用酶治疗各种疾病。用酶做各种药。酶特异性强，效率高，因此在医药方面使用的酶具有种类多、用量少、纯度高的特点。(a)酶在疾病诊断中的应用，随着体液中酶活力的变化，在诊断疾病酸性磷酸酶前列腺癌患者和肝炎、甲状旁腺功能亢进、红细胞病变等疾病时，血清中酸性磷酸酶的活力提高。碱性磷酸酶病、骨骼软化症、骨瘤、骨骼广泛性转移癌、甲状旁腺功能亢进、黄原性肝病等患者血清中碱性

2、磷酸酶活力提高。软骨发育不全等疾病会降低牙齿酶的活力。色氨酸血清中GPT和GOT的活力测定广泛应用于肝病和心肌梗塞等疾病的诊断。-测定葡萄糖醛缩酶、胃蛋白酶、乳酸脱氢酶、醛缩酶、磷酸葡萄糖变位酶等活力，有助于诊断特定癌症。(b)酶在疾病治疗中的应用，酶可以用药物治疗多种疾病，疗效明显，具有副作用小特点。蛋白酶可用于治疗多种茄子疾病，是临床上最古老、应用最广泛的药用酶之一。可以用消火剂治疗消化不良和食欲不振。可以用消炎药治疗各种炎症。可以通过静脉注射接受高血压治疗。溶菌酶也是广泛使用的药用酶。具有抗菌消炎镇痛等作用。可用于细菌的细胞壁可溶解病原体、腐败性细菌等，使其死亡，疗效明显，副作用效果小。

3、与抗生素一起使用，可以大大提高抗生素的功效。草坪保护身体免受超氧负离子的伤害。具有抗辐射能力，对红斑狼疮、皮炎、结肠炎、氧中毒等疾病有明显的疗效。L-天冬酰胺酶是用于治疗癌症的酶。特别是对治疗白血病有相当的疗效。(3)酶在药物制造中的应用，青霉素酰化酶是在半合成抗生素生产中起重要作用的酶。它催化青霉素或头孢菌素水解生成6-APA和7-ACA，还催化乙酰化反应合成新青霉素和头孢菌素。不同来源的牙齿酶对温度和pH的要求不同。同一来源的牙齿酶在催化水解反应和催化合成反应所需的条件各不相同。特别是pH条件大不相同，操作时要好好调节。催化合成反应时，不仅要控制pH，温度，酶浓度，还要注意反应液中6-AP

4、A和侧链羧酸衍生物的比例。在反应液中适当地加入表面活性剂、异丁醇等有助于提高转化率。-酪氨酸酶催化L-酪氨酸或o-苯基二酚生成多巴。固定化酶制成。多巴胺是治疗帕金森综合症的重要药物。牙齿酶作用pH值为3.56.0，温度为3055，为了控制氧化过程，必须添加维生素C或硫酸铵等抗氧化剂。核苷磷酸化酶催化亚糖尿病产生亚糖腺苷。亚糖尿病是尿液经过化学转化而变形的。阿糖腺苷具有明显的抗癌和抗病毒作用。无色菌蛋白酶能特异性地促进胰岛素B链羧基末端的氨基酸置换反应，从猪胰岛素转换为胰岛素，提高治疗效果。第二，酶在食品轻工业方面的应用，国内外使用最广泛的酶在食品和轻工业部门。轻工业、食品产业与人日常生活有密切

5、的关系。酶的广泛应用促进了新产品、新技术和新技术的发展。还可以提高产品产量，提高产品质量，减少原材料消耗，改善劳动条件，减少劳动强度。显示出良好的经济和社会效益。，(a)酶在食品工业中的应用，糖产业酶生产葡萄糖科举国内外葡萄糖生产一般使用算法水解，现在大部分使用酶法。原料：淀粉。酶：-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。都要达到一定的纯度，尤其是糖化酶不含葡萄糖转移酶。通常使用玻璃酶放置方式，也可以使用固定化糖化酶持续生产。工艺过程：果糖糖浆的生产果糖糖浆是葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成部分果糖获得的混合糖浆。甜味高可以减少使用量，摄取果糖后血糖高不容易，具有保健功能。原料：葡萄糖，通常淀粉水解用酶法制成

6、。但是要用断层扫描等方法精制后使用。酶：葡萄糖异构酶。最佳pH可能因来源而异。温度超过70才能渡边杏。高果糖浆：一般果糖糖浆含有大约42%的果糖，其中葡萄糖从果糖分离后，分离的葡萄糖再次异构化，重复，可以得到果糖含量高70%、90%以上的糖浆，称为高果糖浆。生产麦芽糖的麦芽糖是我国传统淀粉糖产品。以大米或糯米为原料加入大麦芽，融化麦芽-淀粉酶-淀粉酶、淀粉糖制成的麦芽糖浆。其中含有30%麦芽糖，60%-70%糊精。麦芽糖也可以用酶法生产。原料也是大米或糯米，使用的酶是-淀粉酶-淀粉酶，牙齿方法生产的麦芽糖含量达60-70%。蛋白质产品加工乳制品加工：奶油蛋白酶用于奶酪制造。用乳糖酶生产低乳糖牛

7、奶。蛋白酶用于生产牛奶蛋白水解等。鸡蛋产品加工：葡萄糖氧化酶用于去除鸡蛋产品中存在的少量葡萄糖，防止褐色变化，提高产品质量。鱼产品加工：利用蛋白酶生产可溶性鱼蛋白粉。用三甲胺氧化酶去除腥味等。肉类加工：蛋白酶用于制造肉类水解蛋白；用木瓜蛋白酶做莲肉粉。蛋白酶用于明胶生产。溶菌酶用于肉类产品的保鲜防腐等。果蔬加工果胶酶用于净化果汁和葡萄酒。柚子酶和橙皮酶可以分别用于柑橘类果汁或罐头产品，消除苦味，防止白色浑浊。葡萄糖氧化酶从果汁、饮料、罐头食品、水果和蔬菜干燥产品中去除氧气，防止产品氧化变质，防止微生物生长，延长食品保存时间。溶菌酶可以防止细菌污染，起到保鲜作用等。改进了食品质量和风味酶的发现及

8、应用，对食品风味的郑在玹、强化和变化具有广泛的应用前景。例：用洋葱风味酶处理甘蓝等蔬菜。用奶油风味酶对含有奶油的巧克力、冰激凌、人造黄油等食品起作用。风味酶用于恢复或加强原来的天然风味。在面包制造中，在面团中添加适量的淀粉酶和蛋白酶，可以缩短面团发酵时间，提高面包的质量。(b)酶在轻工业中的应用，原料处理发酵原料的处理淀粉原料处理，一般使用-淀粉酶和糖化酶；含纤维素的原料可用于纤维素酶处理。含有戊糖的植物原料可以用各种戊糖酶处理。纺织原料的处理上浆：-可用作淀粉酶、淀粉处理、上浆的胶水；设计：浆料水解-使用淀粉酶；喂草的时候用动物胶做胶水，可以用蛋白酶解草。造纸原料的纸浆酶法制浆：木质素酶水解

9、去除木质素，提高纸张质量，环保。生丝的脱胶处理胰蛋白酶、木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶可以在温和的条件下进行丝氨酸水解催化剂。去除羊毛污垢的羊毛在染色前必须去除污垢，可以利用蛋白酶提高羊毛的着色率，保持羊毛的特征，提高羊毛产品的质量。，轻工产品制造酶法生产L-氨基酸L-氨基酰氨基酸光解酶，工业上已使用固定化酶连续生产L-苯丙氨酸、L-色氨酸等。工业上已将固定菌体形式的天门冬氨酸和天门园-脱皮酶分别用于L-天门园和L-丙氨酸的连续生产。己内酰胺水解酶在L-赖氨酸生产中的应用。噻唑烷羧酸水解酶用于L-半胱氨酸合成。酶法生产核苷酸5-磷酸二酯水解RNA，各种5-核苷酸，腺苷山迪亚名井南第水解AMP生产IM

10、P；核苷磷酸化酶催化5-IMP生成，鸟苷生成催化5-鸟苷酸，引发AMP，ATP等。酶法在有机酸工业中使用固定化延胡索酸酶连续生产L-苹果酸。环氧琥珀酸水解酶用于L-酒石酸生产。酶法酱油或大酱生产中利用蛋白酶进行大豆蛋白水解催化剂，可以缩短生产周期，提高蛋白质利用率。在酱油酿造中，添加纤维素酶可以提高原料利用率。酶真皮蛋白酶可用于原料皮肤脱毛。酸性蛋白酶和少量脂肪酶可用于真皮软化。提高产品的使用效果，添加酶洗涤剂，目前洗涤剂中最广泛使用的是碱性蛋白酶。酶也可以添加到肥皂中，制成酶肥皂等。淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶等也可以添加到固体和液体洗涤剂中。添加酶牙膏、淀粉酶露、咳嗽针后，可添加到洁牙

11、用品中的酶有蛋白酶、脂肪酶、右腺糖酶等。利用酶的催化作用，可以提高牙合效果，减少牙垢，防止龋齿的发生。如果不在饲料中添加酶饲料淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶等，可以提高饲料的消化性。在皮肤管理及化妆品中添加酶护肤用品SOD、碱性磷酸酶、尿酸酶、弹性蛋白等，可以提高皮肤管理效果。第三，酶在环境保护方面的应用，人类赖以生存的环境质量是当前世界关注的重大问题。随着科学技术的不断发展，人类自然资源开发利用能力和范围不断扩大。与此同时，人类的生产、生活对环境的影响也逐渐扩大，环境受到生产、生活垃圾的污染。因此，环境保护问题越来越受到重视。第一，水净化水与人类的生活密切相关，离开水的营养，人类将不再

12、存在，所以全世界的水污染问题是当前人类最关心的环境主题。水源污染往往是由毒性强、耐生物降解的化学结晶引起的，牙齿化合物浓缩在体内组织中，容易引发疾病。为了保护水资源和人类健康，清除这些有毒化合物以消除污染至关重要。实践证明，用酶处理这些污染物是有效的。早在20世纪70年代和80年代，固定化酶已被用于水和空气的净化。法国工业研究所积极开展利用固定化酶处理工业废水的研究，将可处理废水的酶制成固定化酶，其形式包括酶布、酶片、酶粒、酶柱等。处理静止废水时，可以直接使用酶布或酶。处理流动废水时，根据废水中污物的种类和数量，可以确定玻璃酶柱或塑料酶柱的高度和内径。根据处理中的物质使用不同的固定化酶。也可以

13、用多酶柱包装，以弥补单酶的局限性。例如，将氰化物分解的固定化酶和去除苯酚的固定化酶同时放在一根柱上，可以同时去除氰化物和苯酚。如果某种酶不能并存，请分别安装柱子。在造纸和制浆工业的污染处理中应用酶法也是有效的。造纸厂废水中含有大量混合淀粉和白土的胶体物质，可以用固定化淀粉酶连续水解这种废水中的胶体悬浮淀粉，使原悬浮纤维容易沉淀分离。可以用制造的固定化淀粉酶、布局法或柱法连续处理造纸厂废水。用批处理法处理时，同时添加100mgL明矾可以去除废水中悬浮物的80。用柱法处理时，将固定化的淀粉酶放置在有机玻璃反应器中，使废水向下流过反应器，可以去除废水中78的悬浮物。在纸张漂白过程中，添加氯和氯化物引

14、起环境污染。在芬兰技术研究中，J中心和芬兰牧场和纸张研究中心联合用酶法处理纸浆，减少了排水管道中含氯有机化合物的数量。加拿大使用木霉longibranchiatum的xylanase漂白纸张，检查芬兰造纸厂每天排放的1,000t废水，结果显示，纸浆经酶处理后，氯用量减少到25，废水中氯有机化合物含量减少到40。德国Mobite GmbH和美国Agrecol可以利用固定化酶去除地下水中的硝酸盐。将酶固定在聚合物基质中，将硝酸盐还原为亚硝酸盐，在生物反应器中亚硝酸盐转化为无害的氮。反应原理如下：固定化酶给电流，待定的水从活性基质中通过，酶反应所需的电子从电流中供给。应用还原酶基质将硝酸盐完全转化为

15、氮。所以消除有害的亚硝酸盐。欧洲和美国国家非常重视硝酸盐引起的污染问题，饮料的硝酸盐浓度不超过每升40毫克。因此，用酶处理地下水是很有意义的。利用固定化热带假丝酵母的复合酶系可以分解苯酚，可用于处理含酚废水。美国采用化学方法将活力的苯酚氧化酶与玻璃珠子相结合，用于处理冶金工业中的苯酚废水。利用固定化丁酸纺锤菌的酶系分解乙醇，生成氢气，已用于处理乙醇工厂的生产废水，氢气又是重要的能源物质，因此废弃物起到了变宝的作用。溶菌酶是催化分解某些细菌细胞壁的酶，牙齿特性也可以应用于污水处理，利用日本学者固定化溶菌酶技术成功处理了废水中难以生物降解的黑腐酸和黑腐酸结构类似的有机物。大量使用农药需要开发有效处

16、理农药污染的技术。德国可以用共价键法分解硫磷等9茄子农药的酶固定在多孔玻璃珠上，从而提高固定化酶的活力350倍。制取酶柱后，用于处理含硫磷的废水，去除率可达90以上。那根酶柱可以继续工作70d，其酶的活力没有明显的损失。牙齿多酶系统不需要辅助因子或特殊盐类，使用相当经济。在此基础上，可以将分解其他农药的酶同时固定在同一载体上，处理多种农药废水。最近日本国家资源及环境学院成功地应用了酪氨酸酶、过氧化物酶、酶，处理了废水中的有毒化合物。潜在危险的化学晶体经过酶氧化，转化为容易随凝结剂沉淀的物质后，牙齿沉淀物可以被厌氧菌分解，达到解毒的目的。目前，牙齿学院正在研究如何通过基因工程手段大量生产强力污水

17、处理用酶制剂。第二，石油和工业废油每年从人潮中排出200万吨石油也是不可忽视的环境问题，如果不及时处理，不仅会导致鱼类大量死亡，而且石油中的有害物质也可以通过食物链进入我们的人体。人们通常用假包菌、分枝杆菌、节孢子菌分解引起污染的石油。但是牙齿微生物在低温海水中繁殖时受到营养物质的限制，因此细菌的繁殖率很低。人们用含有酶及其他成分的复合剂处理海洋中的石油，将石油分解成适合微生物的营养成分，为浮在油表面的细菌提供优秀的养分，使分解石油的细菌迅速繁殖，达到快速分解石油的目的。同样，产业废油处理也需要酶的参与。如果氮化合物牙齿存在的话，对微生物的废油脂的破坏是很快的，加入粗蛋白和蛋白质分解酶，可以加速对微生物的废油脂的生物分解。因为牙齿系统为微生物提供氮源和浓缩培养液，有助于微生物的生长和繁殖。蛋白酶的选择还需要根据整个系统的pH克服对重金属酶的抑制。适用于污染环境的脂酶生物技术和废物处理等是新领域。石油开采和精炼过程中产生的溢油、脂肪加工过程中产生的含脂废物、餐饮业中产生的废弃物都可以通过徐璐其他来源的脂酶处理有效地处理。例如，在脂酶废水处理中被广泛应用，多贝和博因克开发了利用酶混合物(包括脂酶)将脱水污泥转化为沼气的技术。脂酶的另一个重要应用是分解聚酯，生产有用的物质，