酶工程酶实际应用.ppt

酶工程酶实际应用酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß工业用酶制剂的市场和发展历史ß1981 年，全球工业酶制剂产量年，全球工业酶制剂产量 65,000 t，产值，产值 4 亿美元亿美元ß1985 年，全球工业酶制剂产量年，全球工业酶制剂产量 75,000 t，产值，产值 6 亿美元亿美元ß1998 年，全球酶制剂年销售额达年，全球酶制剂年销售额达 16 亿美元亿美元ß2001 年，中国工业酶制剂总产量超过年，中国工业酶制剂总产量超过 32 万吨，产值万吨，产值 6 亿亿多元多元ß2008 年，全球工业酶制剂销售额超过年，全球工业酶制剂销售额超过 30 亿美元亿美元酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß工业用酶制剂的市场和发展历史ß全球主要的酶制剂生产厂商全球主要的酶制剂生产厂商ß Novo Nordisk（诺和诺德，丹麦）（诺和诺德，丹麦）ß Genencor（杰能科，美国）（杰能科，美国）ß Gist-Brocades（荷兰，已被（荷兰，已被 Genencor 收购）收购）ß Cultor（科特，芬兰）（科特，芬兰）ß Solvay（苏尔威，比利时，已被（苏尔威，比利时，已被 Genencor 收购）收购）ß Chr. Hansen（汉森，丹麦）（汉森，丹麦）ß Rhone Ponlenc（罗兰（罗兰·普朗克，法国）普朗克，法国）ß Quest（荷兰）（荷兰）酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß工业用酶制剂的市场和发展历史ßNovo Nordisk® 公司简介公司简介ß1923 年成立，总部位于哥本哈根，是世界年成立，总部位于哥本哈根，是世界领先的生物制药公司，在全球领先的生物制药公司，在全球 70 个国家设个国家设有分支机构，销售遍及超过有分支机构，销售遍及超过 179 个国家，个国家，在胰岛素开发和生产方面居世界领先地位在胰岛素开发和生产方面居世界领先地位ßNovozymes® (诺维信诺维信) 是是 Novo Nordisk 下属子公司，专门生产各种酶制剂产品下属子公司，专门生产各种酶制剂产品ßNovozymes® 还出版发行还出版发行 BioTimes® 杂志杂志ß1994 年年 Novozymes® 在天津经济技术开发在天津经济技术开发区建立全球酶制剂生产基地，在北京中关区建立全球酶制剂生产基地，在北京中关村设立中国首家外资生物技术研发中心村设立中国首家外资生物技术研发中心酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß工业用酶制剂的市场和发展历史ßGenencor® 公司简介公司简介ßGenencor® 是是 Danisco® 公司的子公司，是全球最大的工业用酶公司的子公司，是全球最大的工业用酶开发商和制造商之一，也是世界上最大的生物技术公司之一，开开发商和制造商之一，也是世界上最大的生物技术公司之一，开发、制造和提供高效且环保的酶制品发、制造和提供高效且环保的酶制品ßGenencor® 在全球各地拥有在全球各地拥有 10 家制造基地，在家制造基地，在 80 多个国家多个国家 / 地地区开展业务，为全球各地的客户提供区开展业务，为全球各地的客户提供 250 多种蛋白质和酶产品，多种蛋白质和酶产品，尤其在生物资源利用与转化、生物能源生产等领域用酶方面具有尤其在生物资源利用与转化、生物能源生产等领域用酶方面具有良好的业绩良好的业绩酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß工业用酶制剂的市场和发展历史ß酶制剂在各行业所占百分比酶制剂在各行业所占百分比酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß工业用酶制剂的市场和发展历史ß工业酶制剂的来源工业酶制剂的来源ß目前所用的工业酶中目前所用的工业酶中 水解酶水解酶水解酶水解酶 占了占了 80% 以上，其中以上，其中蛋白酶、淀粉蛋白酶、淀粉蛋白酶、淀粉蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶酶、脂肪酶酶、脂肪酶酶、脂肪酶是目前工业应用的三大酶系是目前工业应用的三大酶系ß植物来源的酶植物来源的酶ß木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、麦芽淀粉水解酶、辣根木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶、麦芽淀粉水解酶、辣根过氧化物酶、大豆脂肪氧合酶过氧化物酶、大豆脂肪氧合酶 等等ß动物来源的酶动物来源的酶ß猪胰蛋白酶、胃蛋白酶、马肝过氧化物酶、蛇毒磷酸酯酶猪胰蛋白酶、胃蛋白酶、马肝过氧化物酶、蛇毒磷酸酯酶 等等ß微生物来源的酶微生物来源的酶ß酵母醇脱氢酶、假单孢菌脂肪酶、青霉素酰化酶酵母醇脱氢酶、假单孢菌脂肪酶、青霉素酰化酶 等等酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß工业用酶制剂的市场和发展历史ß工业酶制剂的等级工业酶制剂的等级ß工业级工业级ß食品级食品级ß医药级医药级ß工业酶制剂对酶稳定性的要求工业酶制剂对酶稳定性的要求ß干燥品：干燥品：25 oC 保持保持 6 个月；个月； 4 oC 保持保持 12 个月个月ß液体酶：液体酶：25 oC 保持保持 3 个月；个月； 4 oC 保持保持 6 个月个月酶制剂的纯度和催化活力决定了酶制剂的价格！酶制剂的纯度和催化活力决定了酶制剂的价格！酶制剂的纯度和催化活力决定了酶制剂的价格！酶制剂的纯度和催化活力决定了酶制剂的价格！注意：酶是通过催化活性来识别和注意：酶是通过催化活性来识别和注意：酶是通过催化活性来识别和注意：酶是通过催化活性来识别和出售，而不是质量！出售，而不是质量！出售，而不是质量！出售，而不是质量！酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß工业用酶制剂的市场和发展历史ß酶制品研究开发的热点酶制品研究开发的热点ß食品加工用酶，特别是生产低聚糖的酶类食品加工用酶，特别是生产低聚糖的酶类ß饲料用酶，重点是植酸酶饲料用酶，重点是植酸酶ß纺织用酶，特别是原果胶酶（纺织用酶，特别是原果胶酶（protopectinase) 的开发与应用的开发与应用ß化妆品用酶化妆品用酶ß药用酶：临床诊断用酶、治疗用酶等药用酶：临床诊断用酶、治疗用酶等酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶的应用ß酶在医药方面的应用酶在医药方面的应用ß酶在食品方面的应用酶在食品方面的应用ß酶在轻工和化工领域的应用酶在轻工和化工领域的应用ß酶在环境保护方面的应用酶在环境保护方面的应用ß酶在生物技术方面的应用酶在生物技术方面的应用酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用ß医用酶简史医用酶简史ß2500 多年前，中国用麴治疗消化不良的疾病多年前，中国用麴治疗消化不良的疾病ß1894 年，日本高峰让吉利用米曲霉淀粉酶治疗消化不良年，日本高峰让吉利用米曲霉淀粉酶治疗消化不良ß20 世纪初，用胰岛素治疗糖尿病；世纪初，用胰岛素治疗糖尿病；1978 年，年，Genentech 公司在公司在 E. coli 中表达出胰岛素中表达出胰岛素ß酶在医药方面的应用可归纳为下列三方面酶在医药方面的应用可归纳为下列三方面ß用酶进行疾病的诊断用酶进行疾病的诊断ß用酶治疗各种疾病用酶治疗各种疾病ß用酶制造各种药物用酶制造各种药物酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß酶学诊断酶学诊断ß根据体内原有酶活性的变化来诊断某些疾病根据体内原有酶活性的变化来诊断某些疾病ß利用酶来测定体内某些物质的含量，从而诊断某些疾病利用酶来测定体内某些物质的含量，从而诊断某些疾病ß基本原理和依据基本原理和依据ß健康人体内某些酶量和活力是恒定在一定范围内的健康人体内某些酶量和活力是恒定在一定范围内的ß人体患病时，由于组织、细胞受到损伤，或者代谢异常，导致体人体患病时，由于组织、细胞受到损伤，或者代谢异常，导致体内某些酶活性发生相应的变化内某些酶活性发生相应的变化酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß体内酶活性变化与相应的疾病（表）体内酶活性变化与相应的疾病（表）酶疾病与疾病与酶活性活性变化化淀粉淀粉酶活性升高：胰活性升高：胰脏疾病、疾病、肾脏疾病；疾病；活性降低：肝病活性降低：肝病胆碱胆碱酯酶活性降低：肝病、肝硬化、有机磷中毒、活性降低：肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等疾病湿等疾病酸性磷酸酸性磷酸酶活性升高：前列腺癌、肝炎、活性升高：前列腺癌、肝炎、红细胞病胞病变碱性磷酸碱性磷酸酶活性升高：佝活性升高：佝偻病、病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺功能亢骨化病、骨瘤、甲状旁腺功能亢进；；活性降低：活性降低：软骨骨发育不全育不全谷丙谷丙谷丙谷丙转转氨氨氨氨酶酶活性升高：肝病、心肌梗死等活性升高：肝病、心肌梗死等活性升高：肝病、心肌梗死等活性升高：肝病、心肌梗死等谷草谷草谷草谷草转转氨氨氨氨酶酶活性升高：肝病、心肌梗死等活性升高：肝病、心肌梗死等活性升高：肝病、心肌梗死等活性升高：肝病、心肌梗死等 -谷氨谷氨酰转肽酶活性升高：原活性升高：原发性和性和继发性肝癌（性肝癌（200 单位以上）、阻塞性位以上）、阻塞性黄疸、肝硬化、胆管癌等黄疸、肝硬化、胆管癌等酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß体内酶活性变化与相应的疾病（续表）体内酶活性变化与相应的疾病（续表）酶疾病与疾病与酶活性活性变化化醛缩酶活性升高：急性活性升高：急性传染性肝炎、心肌梗死染性肝炎、心肌梗死胃蛋白胃蛋白酶活性升高：胃癌：活性升高；十二指活性升高：胃癌：活性升高；十二指肠溃疡：活性降低：活性降低磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖变位位酶活性升高：肝炎、癌症活性升高：肝炎、癌症 -葡萄糖葡萄糖醛缩酶活性升高：活性升高：肾癌、膀胱癌癌、膀胱癌乳酸脱乳酸脱氢酶活性升高：肝癌、急性肝炎、心肌梗死；活性升高：肝癌、急性肝炎、心肌梗死；乳酸脱乳酸脱氢酶同工同工酶LDH1 增高：心肌梗死、增高：心肌梗死、恶性性贫血；血；LDH2 增高：白血病、肌肉萎增高：白血病、肌肉萎缩；；LDH3 增高：白血病、淋巴肉瘤、肺癌；增高：白血病、淋巴肉瘤、肺癌；LDH4 增高：增高：转移性肝癌、移性肝癌、结肠癌；癌；LDH5 增高：肝炎、原增高：肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗死等性肝癌、脂肪肝、心肌梗死等酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß体内酶活性变化与相应的疾病（续表）体内酶活性变化与相应的疾病（续表）酶疾病与疾病与酶活性活性变化化端粒端粒端粒端粒酶酶检检出活性：癌症出活性：癌症出活性：癌症出活性：癌症碳酸碳酸酐酶活性升高：坏血病、活性升高：坏血病、贫血等血等山梨醇脱山梨醇脱氢酶活性升高：急性肝炎（活性升高：急性肝炎（显著升高）著升高）5’-核苷酸核苷酸酶活性升高：阻死性黄疸、肝癌活性升高：阻死性黄疸、肝癌脂肪脂肪酶活性升高：急性胰腺炎（活性升高：急性胰腺炎（显著升高）、胰腺癌、胆管炎著升高）、胰腺癌、胆管炎肌酸磷酸激肌酸磷酸激酶活性升高：心肌梗死（活性升高：心肌梗死（显著升高）、肌炎、肌肉著升高）、肌炎、肌肉创伤单胺氧化胺氧化酶活性升高：肝活性升高：肝脏纤维化、糖尿病、甲状腺功能亢化、糖尿病、甲状腺功能亢进磷酸己糖异构磷酸己糖异构酶活性升高：急性肝炎（极度升高）、心肌梗死、急性活性升高：急性肝炎（极度升高）、心肌梗死、急性肾炎、炎、脑溢血溢血酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß根据体内酶活性变化诊断疾病实例根据体内酶活性变化诊断疾病实例ß(1) 酸性磷酸酶（酸性磷酸酶（acid phosphatase，），）ß来源于骨、肝、肾、胰等，催化磷酸单酯水解（来源于骨、肝、肾、胰等，催化磷酸单酯水解（pH 5～～6，，37 oC））ß诊断依据诊断依据 —— 前列腺癌患者及出现肝炎、甲状旁腺功能亢进，红前列腺癌患者及出现肝炎、甲状旁腺功能亢进，红血球病变等疾病时，血清中酸性磷酸酶的活力都会升高血球病变等疾病时，血清中酸性磷酸酶的活力都会升高ß采用某些抑制剂的选择性抑制作用，可以检测特定的病变部位采用某些抑制剂的选择性抑制作用，可以检测特定的病变部位ß乙醇、酒石酸：抑制前列腺酸性磷酸酶，对红细胞源性的较弱乙醇、酒石酸：抑制前列腺酸性磷酸酶，对红细胞源性的较弱ßCu2+、甲醛：抑制红细胞酸性磷酸酶，对前列腺源性的较弱、甲醛：抑制红细胞酸性磷酸酶，对前列腺源性的较弱ß活性测定方法活性测定方法ß定磷法（检测产物磷酸浓度的变化速率，钼蓝显色光度法）定磷法（检测产物磷酸浓度的变化速率，钼蓝显色光度法）ß其他方法其他方法酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß根据体内酶活性变化诊断疾病实例根据体内酶活性变化诊断疾病实例ß(2) 碱性磷酸酶（碱性磷酸酶（alkaline phosphatase，），）ß主要由造骨细胞产生，催化磷酸单酯水解（～主要由造骨细胞产生，催化磷酸单酯水解（～10，，37 oC））ß诊断依据诊断依据ß活性升高活性升高 —— 骨骼疾病、甲状旁腺功能亢进、黄疸性肝炎等骨骼疾病、甲状旁腺功能亢进、黄疸性肝炎等ß活性降低活性降低 —— 软骨发育不全软骨发育不全ß佝偻病的检测：高灵敏度佝偻病的检测：高灵敏度ß活性测定方法（同活性测定方法（同““酸性磷酸酶酸性磷酸酶””））酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß根据体内酶活性变化诊断疾病实例根据体内酶活性变化诊断疾病实例ßß(3) (3) 谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（GPTGPT，）和谷草转氨酶（，）和谷草转氨酶（，）和谷草转氨酶（，）和谷草转氨酶（GOTGOT，），），），）ßGPT 催化催化 Ala 与与  -酮戊二酸之间的氨基转移反应酮戊二酸之间的氨基转移反应ßGOT 催化催化 Asp 与与  -酮戊二酸之间的氨基转移反应酮戊二酸之间的氨基转移反应酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß根据体内酶活性变化诊断疾病实例根据体内酶活性变化诊断疾病实例ßß(3) (3) 谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（GPTGPT，）和谷草转氨酶（，）和谷草转氨酶（，）和谷草转氨酶（，）和谷草转氨酶（GOTGOT，），），），）ßß诊断依据诊断依据诊断依据诊断依据 —— —— 肝脏疾病致使酶活性升高肝脏疾病致使酶活性升高肝脏疾病致使酶活性升高肝脏疾病致使酶活性升高ß急性传染性肝炎诊断急性传染性肝炎诊断 —— GPT 和和 GOT 活性急剧升高活性急剧升高ß肝病诊断肝病诊断 —— 肝硬化和阻塞性黄疸肝炎，肝硬化和阻塞性黄疸肝炎，GPT 和和 GOT 活性活性升高升高ß心肌梗死心肌梗死 —— GOT 活性显著升高活性显著升高ß活性测定方法活性测定方法ß酮酸与酮酸与 2,4-二硝基苯肼显色法（生成二硝基苯肼显色法（生成 2,4-二硝基苯腙，棕红色）二硝基苯腙，棕红色）酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß根据体内酶活性变化诊断疾病实例根据体内酶活性变化诊断疾病实例ß(4) 乳酸脱氢酶（乳酸脱氢酶（LDH，）及其同工酶，）及其同工酶ß催化乳酸脱氢生成丙酮酸（催化乳酸脱氢生成丙酮酸（2,4-二硝基苯肼显色法测定其活力）二硝基苯肼显色法测定其活力）ß诊断依据诊断依据ßLDH 同工酶可采用醋酸纤维薄膜电泳或琼脂膜电泳分离同工酶可采用醋酸纤维薄膜电泳或琼脂膜电泳分离乳酸脱乳酸脱氢酶活性升高：肝癌、急性肝炎、心肌梗死；活性升高：肝癌、急性肝炎、心肌梗死；乳酸脱乳酸脱氢酶同工同工酶LDH1 增高：心肌梗死、增高：心肌梗死、恶性性贫血；血；LDH2 增高：白血病、肌肉萎增高：白血病、肌肉萎缩；；LDH3 增高：白血病、淋巴肉瘤、肺癌；增高：白血病、淋巴肉瘤、肺癌；LDH4 增高：增高：转移性肝癌、移性肝癌、结肠癌；癌；LDH5 增高：肝炎、原增高：肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗死等性肝癌、脂肪肝、心肌梗死等酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß根据体内酶活性变化诊断疾病实例根据体内酶活性变化诊断疾病实例ß(5) 葡萄糖磷酸异构酶（葡萄糖磷酸异构酶（glucosephosphate isomerase，，））ß催化催化 6-磷酸葡萄糖异构化为磷酸葡萄糖异构化为 6-磷酸果糖（，磷酸果糖（，37 oC））ß诊断依据诊断依据ß急性肝炎患者血清中此酶活力极度升高急性肝炎患者血清中此酶活力极度升高ß心肌梗死、肾炎、脑溢血患者此酶活力显著升高心肌梗死、肾炎、脑溢血患者此酶活力显著升高酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß根据体内酶活性变化诊断疾病实例根据体内酶活性变化诊断疾病实例ß(6) 胆碱酯酶（胆碱酯酶（cholinesterase，），）ß催化胆碱酯水解，生成胆碱和有机酸催化胆碱酯水解，生成胆碱和有机酸ß诊断依据：发生传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良等疾病时，诊断依据：发生传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良等疾病时，血清中胆碱酯酶活性下降血清中胆碱酯酶活性下降ßß(7) (7) 端粒酶（端粒酶（端粒酶（端粒酶（telomerasetelomerase））））ß核糖核蛋白的一种，包含蛋白质和核糖核蛋白的一种，包含蛋白质和 RNA，催化端粒合成和延长，催化端粒合成和延长ß诊断依据：人体正常细胞内一般不能检测到端粒酶活性，但在分化诊断依据：人体正常细胞内一般不能检测到端粒酶活性，但在分化程度较低的程度较低的癌细胞癌细胞癌细胞癌细胞中却可以明显检测到端粒酶活性中却可以明显检测到端粒酶活性酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病（表）用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病（表）酶待待测物物质用途用途葡萄糖氧化葡萄糖氧化酶葡萄糖葡萄糖测定血糖、尿糖，定血糖、尿糖，诊断糖尿病断糖尿病葡萄糖氧化葡萄糖氧化酶 + 过氧化物氧化物酶葡萄糖葡萄糖测定血糖、尿糖，定血糖、尿糖，诊断糖尿病断糖尿病脲酶脲测定血液、尿液中定血液、尿液中脲的含量，的含量，诊断断肝肝脏、、肾脏病病变尿酸尿酸酶尿酸尿酸检测痛痛风病病谷氨谷氨酰胺胺酶谷氨谷氨酰胺胺测定定脑脊液中脊液中 Gln 含量，含量，诊断肝断肝昏迷、肝硬化昏迷、肝硬化胆固醇氧化胆固醇氧化酶胆固醇胆固醇测定胆固醇含量，定胆固醇含量，诊断高血脂等断高血脂等DNA 聚合聚合酶基因基因通通过基因基因扩增增 / 测序，序，诊断基因断基因变异，异，检测癌基因癌基因酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病的实例用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病的实例ß(1) 糖尿病诊断糖尿病诊断 —— 葡萄糖测定葡萄糖测定ß利用葡萄糖氧化酶（利用葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，）催化葡萄糖氧化的反应，）催化葡萄糖氧化的反应来定量检测血液来定量检测血液 / 尿液中的葡萄糖含量尿液中的葡萄糖含量ß可以制作成葡萄糖氧化酶电极进行方便地检测可以制作成葡萄糖氧化酶电极进行方便地检测酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病的实例用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病的实例ß(1) 糖尿病诊断糖尿病诊断 —— 葡萄糖测定葡萄糖测定ß葡萄糖氧化反应中生成的葡萄糖氧化反应中生成的 H2O2 在过氧化物酶催化下与某些化合物在过氧化物酶催化下与某些化合物反应生成有色化合物，用光谱法进行定量检测反应生成有色化合物，用光谱法进行定量检测ß可以将葡萄糖氧化酶与过氧化物酶共同制成试纸，便于血液可以将葡萄糖氧化酶与过氧化物酶共同制成试纸，便于血液 / 尿液尿液中葡萄糖的检测中葡萄糖的检测酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病的实例用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病的实例ß(2) 肝脏、肾脏疾病检测肝脏、肾脏疾病检测 —— 脲（尿素）测定脲（尿素）测定ßß脲酶（脲酶（脲酶（脲酶（ureaseurease，）专一性催化尿素的水解反应：，）专一性催化尿素的水解反应：，）专一性催化尿素的水解反应：，）专一性催化尿素的水解反应：ß尿液中尿素氮占总氮的尿液中尿素氮占总氮的 80～～90%；血液中尿素氮占非蛋白总氮的；血液中尿素氮占非蛋白总氮的 40～～65%ß诊断依据诊断依据ß肾机能障碍时，尿液中脲含量减少而血液中脲增加肾机能障碍时，尿液中脲含量减少而血液中脲增加ß肝脏实质性病变时，脲的生成量减少，血液和尿液中的脲含量肝脏实质性病变时，脲的生成量减少，血液和尿液中的脲含量均下降均下降酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病诊断ß用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病的实例用酶测定体液中某些物质的量来诊断疾病的实例ß(3) 基因检测基因检测 —— 癌症相关基因的检测癌症相关基因的检测ßDNA 聚合酶（聚合酶（DNA polymerase，），）ß依赖于依赖于 DNA 的的 DNA 聚合酶聚合酶ß以以 DNA 为模板和引物，催化脱氧核苷三磷酸聚合成为模板和引物，催化脱氧核苷三磷酸聚合成 DNAßPCR 扩增扩增  测序测序  与正常基因序列比对与正常基因序列比对酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß药用酶药用酶ß直接将酶作为药物治疗疾病直接将酶作为药物治疗疾病ß药用酶专一性较强，疗效较好，但可能存在免疫排斥问题药用酶专一性较强，疗效较好，但可能存在免疫排斥问题ß部分疾病的治疗用酶（表）部分疾病的治疗用酶（表）治治疗的疾病的疾病酶来源来源治治疗消化不良、食欲不振消化不良、食欲不振淀粉淀粉酶胰胰脏、麦芽、微生物、麦芽、微生物蛋白蛋白酶胰胰脏、胃、植物、微生物、胃、植物、微生物脂肪脂肪酶胰胰脏、微生物、微生物纤维素素酶霉菌霉菌治治疗心肌梗死心肌梗死尿激尿激酶人尿液人尿液组织纤溶溶酶原激活原激活剂转基因微生物、基因微生物、动物物细胞胞酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß部分疾病的治疗用酶（续表）部分疾病的治疗用酶（续表）治治疗的疾病的疾病酶来源来源溶血栓溶血栓溶溶纤酶、蚓激、蚓激酶蚯蚓蚯蚓纳豆激豆激酶纳豆、豆、纳豆生豆生产菌菌豆豉豆豉纤溶溶酶豆豉生豆豉生产菌菌降降纤酶蛇毒蛇毒抗癌、抗白血病抗癌、抗白血病L-天冬天冬酰胺胺酶E. coliL-精氨酸精氨酸酶微生物微生物L-谷氨谷氨酰胺胺酶微生物微生物L-组氨酸（脱氨）氨酸（脱氨）酶微生物微生物预预防防防防辐辐射射射射损伤损伤和氧中毒和氧中毒和氧中毒和氧中毒超氧化物歧化超氧化物歧化超氧化物歧化超氧化物歧化酶酶（（（（SODSOD））））来源广泛来源广泛来源广泛来源广泛治治疗细菌性和病毒性疾病菌性和病毒性疾病溶菌溶菌酶蛋清、微生物蛋清、微生物酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß部分疾病的治疗用酶（续表）部分疾病的治疗用酶（续表）治治疗的疾病的疾病酶来源来源治治疗青霉素引起的青霉素引起的过敏反敏反应青霉素青霉素酶蜡状芽蜡状芽孢杆菌杆菌治治疗出血性疾病出血性疾病凝血凝血酶蛇、蛇、细菌、酵母等菌、酵母等预防防龋齿右旋糖右旋糖酐酶微生物微生物治治疗动脉硬化、降血脂脉硬化、降血脂弹性蛋白性蛋白酶胰胰脏抗感染、治抗感染、治疗肝癌肝癌核糖核酸核糖核酸酶胰胰脏治治疗遗传缺陷病缺陷病 -半乳糖苷半乳糖苷酶牛肝、人胎牛肝、人胎盘基因治基因治疗，治，治疗病毒性疾病病毒性疾病核酸核酸类酶生物来源或人工改造生物来源或人工改造治治疗痛痛风尿酸尿酸酶牛牛肾清除致病性抗原清除致病性抗原抗体抗体酶分子修分子修饰、、诱导酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß用酶进行治疗的实例用酶进行治疗的实例ß(1) 蛋白酶（蛋白酶（proteinase））ß来源：以动植物来源为主，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、菠萝蛋白来源：以动植物来源为主，如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、菠萝蛋白酶、胃蛋白酶等酶、胃蛋白酶等ß主要功能：使蛋白质的构造和功能发生变化，对细胞运动、组织破主要功能：使蛋白质的构造和功能发生变化，对细胞运动、组织破坏、变形、激素活化、受体和配基相互作用、感染、细胞增殖等过坏、变形、激素活化、受体和配基相互作用、感染、细胞增殖等过程都有影响程都有影响ß给药方式：口服给药，局部外敷、肌肉注射、静脉注射给药方式：口服给药，局部外敷、肌肉注射、静脉注射ß副作用：注射给药可引起人体免疫反应，过敏反应等（可以通过分副作用：注射给药可引起人体免疫反应，过敏反应等（可以通过分子修饰降低抗原性）子修饰降低抗原性）酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß用酶进行治疗的实例用酶进行治疗的实例ß(1) 蛋白酶（蛋白酶（proteinase））ß治疗消化不良和食欲不振治疗消化不良和食欲不振ß与淀粉酶、脂肪酶等制成复合制剂与淀粉酶、脂肪酶等制成复合制剂ßß胰酶：胰蛋白酶胰酶：胰蛋白酶胰酶：胰蛋白酶胰酶：胰蛋白酶 + + 胰脂肪酶胰脂肪酶胰脂肪酶胰脂肪酶 + + 胰淀粉酶胰淀粉酶胰淀粉酶胰淀粉酶；口服给药；口服给药ß作为消炎剂治疗炎症作为消炎剂治疗炎症ß机理：分解蛋白质和多肽，使炎症部位坏死组织溶解，增加组机理：分解蛋白质和多肽，使炎症部位坏死组织溶解，增加组织通透性，抑制浮肿，促进病灶附近组织积液排出，并抑制肉织通透性，抑制浮肿，促进病灶附近组织积液排出，并抑制肉芽的形成芽的形成ß治疗高血压治疗高血压ß机理：蛋白酶催化运动迟缓素原及胰血管舒张素原水解，除去机理：蛋白酶催化运动迟缓素原及胰血管舒张素原水解，除去部分肽段后，生成运动迟缓素及胰血管舒张素，使血压下降部分肽段后，生成运动迟缓素及胰血管舒张素，使血压下降酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß用酶进行治疗的实例用酶进行治疗的实例ß(2) 溶菌酶（溶菌酶（lysozyme））ß1922 年由弗莱明发现并命名；溶菌酶在蛋清中含量最高，具有抗菌、年由弗莱明发现并命名；溶菌酶在蛋清中含量最高，具有抗菌、消炎、镇痛作用消炎、镇痛作用ß杀菌机理杀菌机理ß作用于细菌的细胞壁（肽聚糖），可使其溶解死亡；对人体副作用于细菌的细胞壁（肽聚糖），可使其溶解死亡；对人体副作用小作用小ß对抗生素有耐药性的细菌同样可起到溶菌作用，因此可与抗生对抗生素有耐药性的细菌同样可起到溶菌作用，因此可与抗生素联合使用，提高抗生素的疗效素联合使用，提高抗生素的疗效ß抗病毒机理抗病毒机理ß与带负电荷的病毒蛋白、核酸等结合，形成复合物与带负电荷的病毒蛋白、核酸等结合，形成复合物酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß用酶进行治疗的实例用酶进行治疗的实例ßß(3) (3) 超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（superoxide dismutasesuperoxide dismutase，，，，SODSOD，，，，））））ß催化超氧负离子（催化超氧负离子（O2-）的氧化还原，生成）的氧化还原，生成 O2 和和 H2O2ß来源广泛，从动物血液、多种植物中均可提取，也可通过微生物发来源广泛，从动物血液、多种植物中均可提取，也可通过微生物发酵获得酵获得ß功效：功效：抗氧化、抗衰老、抗辐射抗氧化、抗衰老、抗辐射抗氧化、抗衰老、抗辐射抗氧化、抗衰老、抗辐射，主要用于治疗红斑狼疮、皮肌炎、，主要用于治疗红斑狼疮、皮肌炎、结肠炎、氧中毒等疾病结肠炎、氧中毒等疾病ß给药：注射、口服、外用等方式，未见明显副作用给药：注射、口服、外用等方式，未见明显副作用酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß用酶进行治疗的实例用酶进行治疗的实例ßß(4) L-(4) L-天冬酰胺酶（天冬酰胺酶（天冬酰胺酶（天冬酰胺酶（L-asparaginaseL-asparaginase，），），），）ß第一种治疗癌症的酶，对第一种治疗癌症的酶，对白血病白血病白血病白血病有显著疗效（商品名有显著疗效（商品名 Leunase®））ß作用机理作用机理ß癌细胞缺乏癌细胞缺乏 L-天冬酰胺合成酶，只能摄取外来的天冬酰胺合成酶，只能摄取外来的 L-Asn 而存而存活；活；L-天冬酰胺酶进入癌细胞后，分解天冬酰胺酶进入癌细胞后，分解 L-Asn，切断了癌细胞，切断了癌细胞的营养供应，从而导致癌细胞死亡的营养供应，从而导致癌细胞死亡ß有过敏反应！有过敏反应！酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 疾病预防和治疗ß用酶进行治疗的实例用酶进行治疗的实例ß(5) 尿激酶（尿激酶（urokinase，，UK，），）ß碱性蛋白酶，主要存在于哺乳动物尿液中，也可通过体外培养动物碱性蛋白酶，主要存在于哺乳动物尿液中，也可通过体外培养动物的肾细胞获得，具有溶解血栓的功能的肾细胞获得，具有溶解血栓的功能ßH-UK（（54 kDa）和）和 L-UK（（33 kDa））ß作用机理：作用机理：ß纤溶酶原纤溶酶原 （激活）（激活） 纤溶酶纤溶酶ß纤溶酶催化水解血纤维蛋白、凝血因子等蛋白质水解纤溶酶催化水解血纤维蛋白、凝血因子等蛋白质水解ß用于治疗各种血栓性疾病，如心肌梗死、脑血栓等，一般静脉注射用于治疗各种血栓性疾病，如心肌梗死、脑血栓等，一般静脉注射或局部注射给药，但专一性较差或局部注射给药，但专一性较差酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 药物生产ß药物的酶法生产药物的酶法生产ß利用酶的催化作用将前体物质转化为有活性的药物的技术过程利用酶的催化作用将前体物质转化为有活性的药物的技术过程生生产的的药物物酶主要来源主要来源半合成青霉素、半合成青霉素、半合成青霉素、半合成青霉素、头孢头孢菌素菌素菌素菌素青霉素青霉素青霉素青霉素酰酰化化化化酶酶微生物微生物微生物微生物氢化可的松化可的松11 -羟基基酶霉菌霉菌多巴（多巴（L-二二羟基苯丙氨酸）基苯丙氨酸）L-酪氨酸酪氨酸转氨氨酶细菌菌阿拉伯糖腺阿拉伯糖腺嘌呤核苷（阿糖腺苷）呤核苷（阿糖腺苷）核苷磷酸化核苷磷酸化酶微生物微生物聚肌苷酸、聚胞苷酸聚肌苷酸、聚胞苷酸多核苷酸磷酸化多核苷酸磷酸化酶微生物微生物猪胰猪胰岛素素(Ala30)转变为人胰人胰岛素素(Thr30)无色杆菌蛋白无色杆菌蛋白酶细菌菌人参皂苷人参皂苷-Rh2 -葡萄糖苷葡萄糖苷酶黑曲霉等黑曲霉等酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 药物生产ß药物的酶法生产实例药物的酶法生产实例 1 —— 青霉素酰化酶的应用青霉素酰化酶的应用ß青霉素酰化酶（青霉素酰化酶（penicillin acylase，），）ß在医药工业上广泛使用的一种酶，在医药工业上广泛使用的一种酶，1973 年已用于工业化生产，用于年已用于工业化生产，用于制造半合成青霉素和头孢菌素制造半合成青霉素和头孢菌素ß催化反应类型催化反应类型ß催化青霉素水解生成催化青霉素水解生成 6-氨基青霉烷酸（氨基青霉烷酸（6-APA））ß催化头孢菌素水解生成催化头孢菌素水解生成 7-氨基头孢霉烷酸（氨基头孢霉烷酸（7-ACA））ß催化催化 6-APA 或或 7-ACA 的酰基化反应，生产半合成青霉素或半的酰基化反应，生产半合成青霉素或半合成头孢菌素合成头孢菌素ß反应方向控制反应方向控制ß水解反应：弱碱性，～水解反应：弱碱性，～ß酰化反应：弱酸性，～酰化反应：弱酸性，～酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 药物生产ß药物的酶法生产实例药物的酶法生产实例 1 —— 青霉素酰化酶的应用青霉素酰化酶的应用ß半合成青霉素的生产半合成青霉素的生产酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 药物生产ß药物的酶法生产实例药物的酶法生产实例 1 —— 青霉素酰化酶的应用青霉素酰化酶的应用ß半合成头孢菌素（先锋霉素）的生产半合成头孢菌素（先锋霉素）的生产酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 药物生产ß药物的酶法生产实例药物的酶法生产实例 2 —— 神经递质神经递质多巴的生产多巴的生产ß““多巴（多巴（DOPA））””，学名为，学名为““3,4-二羟苯丙氨酸二羟苯丙氨酸””，是一种重，是一种重要的神经递质，用于治疗帕金森（要的神经递质，用于治疗帕金森（Parkinson）综合症）综合症ß多巴合成的相关酶多巴合成的相关酶ß单酚单加氧酶（单酚单加氧酶（monophenol monooxygenase，），）ß -酪氨酸酶（酪氨酸酶（ -tyrosinase，），）酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 药物生产ß药物的酶法生产实例药物的酶法生产实例 2 —— 神经递质神经递质多巴的生产多巴的生产ß单酚单加氧酶催化单酚单加氧酶催化 L-Tyr 羟基化羟基化ß从邻苯二酚与丙酮酸、氨缩合制备（从邻苯二酚与丙酮酸、氨缩合制备（ -酪氨酸酶催化）酪氨酸酶催化）酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 药物生产ß药物的酶法生产实例药物的酶法生产实例 3 —— 人参皂苷人参皂苷 Rh2 的生产的生产ß人参皂苷人参皂苷 Rh2 （（ginsenoside Rh2）属于三萜类皂苷，具有较强）属于三萜类皂苷，具有较强的抗肿瘤活性的抗肿瘤活性ß人参皂苷人参皂苷 Rh2 在人参中含量很低，化学合成难度大在人参中含量很低，化学合成难度大 人参皂苷人参皂苷 Rh2 与与其他人参皂苷的差别其他人参皂苷的差别在于糖基的种类和数在于糖基的种类和数目不同，因此可以从目不同，因此可以从其他类型的人参皂苷其他类型的人参皂苷经生物转化得到。

经生物转化得到酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在医药方面的应用 —— 药物生产ß药物的酶法生产实例药物的酶法生产实例 3 —— 人参皂苷人参皂苷 Rh2 的生产的生产ß利用利用  -D-葡萄糖苷酶（葡萄糖苷酶（ -D-glucosidase，）催化人参二醇皂苷，）催化人参二醇皂苷中中  -D-葡萄糖残基的水解制备人参皂苷葡萄糖残基的水解制备人参皂苷 Rh2酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用ß酶在食品方面的应用具有悠久的历史，酶在食品方面的应用具有悠久的历史，也是目前应用酶制剂最广泛的领域也是目前应用酶制剂最广泛的领域ß食品保鲜应用食品保鲜应用ß食品生产食品生产ß食品添加剂生产食品添加剂生产ß改善食品的品质和风味改善食品的品质和风味酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品保鲜ß食品除氧保鲜食品除氧保鲜ßO2 引起的食品变质引起的食品变质ß氧化不饱和油脂，产生不良气味，降低营养价值氧化不饱和油脂，产生不良气味，降低营养价值ß食品褐变：食品中的多酚被氧化成醌类物质食品褐变：食品中的多酚被氧化成醌类物质ß食品除氧食品除氧ß葡萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，）催化，）催化 O2 的消耗的消耗ß在食品中，加入含葡萄糖和葡萄糖氧化酶的多孔保鲜袋在食品中，加入含葡萄糖和葡萄糖氧化酶的多孔保鲜袋酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品保鲜ß蛋白类制品脱糖蛋白类制品脱糖ß蛋白类制品中混入的少量的葡萄糖与蛋白质长时间接触会影响这蛋白类制品中混入的少量的葡萄糖与蛋白质长时间接触会影响这些制品的色泽和溶解性些制品的色泽和溶解性ß脱糖处理：使用葡萄糖氧化酶，在蛋白类制品成型前先除去糖脱糖处理：使用葡萄糖氧化酶，在蛋白类制品成型前先除去糖ß食品灭菌保鲜食品灭菌保鲜ß微生物污染是导致食品腐败变质的重要原因微生物污染是导致食品腐败变质的重要原因ß溶菌酶（溶菌酶（lysozyme，），）ß专一性地作用于细菌细胞壁肽聚糖中专一性地作用于细菌细胞壁肽聚糖中 N-乙酰胞壁酸和乙酰胞壁酸和 N-乙酰葡萄乙酰葡萄糖胺之间的糖胺之间的  -1,4-糖苷键，从而破坏细胞壁，使细菌溶解糖苷键，从而破坏细胞壁，使细菌溶解酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品生产ß古老的手工业部门古老的手工业部门ß食品工业是最早和最广泛应用酶的部门之一，已有几十种商品化食品工业是最早和最广泛应用酶的部门之一，已有几十种商品化的酶成功地应用于食品工业的酶成功地应用于食品工业ß世界食品用酶中的世界食品用酶中的 60% 由由 Novozymes 公司提供公司提供ß酶在主要几类食品工业中应用酶在主要几类食品工业中应用ß淀粉类食品生产淀粉类食品生产ß蛋白类食品生产蛋白类食品生产ß果蔬类食品生产果蔬类食品生产酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品生产ß淀粉类食品生产淀粉类食品生产ß酶在淀粉类产品中的应用（表）酶在淀粉类产品中的应用（表）酶用用 途途 -淀粉淀粉酶生生产糊精、麦芽糊精糊精、麦芽糊精 -淀粉淀粉酶、糖化、糖化酶生生产淀粉水解糖、葡萄糖淀粉水解糖、葡萄糖 -淀粉淀粉酶、、 -淀粉淀粉酶、支、支链淀粉淀粉酶生生产饴糖、麦芽糖、啤酒糖、麦芽糖、啤酒酿造造支支链淀粉淀粉酶生生产直直链淀粉淀粉糖化糖化酶、支、支链淀粉淀粉酶生生产葡萄糖葡萄糖 -淀粉淀粉酶、糖化、糖化酶、葡萄糖异构、葡萄糖异构酶生生产果葡糖果葡糖浆、高果糖、高果糖浆、果糖、果糖环糊精葡萄糖基糊精葡萄糖基转移移酶生生产环糊精糊精酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品生产ß淀粉类食品生产淀粉类食品生产ß(1) 葡萄糖生产葡萄糖生产ßß   - -淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶（（ -amylase，）：随机从淀粉链中切开，）：随机从淀粉链中切开  -1,4-糖苷键，糖苷键，生成中等分子量的糊精和部分还原糖生成中等分子量的糊精和部分还原糖ßß糖化酶糖化酶糖化酶糖化酶（（glucoamylase，）：作用于淀粉或糊精，从非还原端开，）：作用于淀粉或糊精，从非还原端开始逐个水解始逐个水解  -1,4-糖苷键，生成葡萄糖糖苷键，生成葡萄糖酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品生产ß淀粉类食品生产淀粉类食品生产ß(2) 用木糖异构酶生产果葡糖浆用木糖异构酶生产果葡糖浆ß木糖异构酶（木糖异构酶（xylose isomerase，）能催化，）能催化 D-醛糖与醛糖与 D-酮糖之间酮糖之间的异构化反应的异构化反应ß其最适底物是其最适底物是 D-木糖，但能催化木糖，但能催化 D-葡萄糖生成葡萄糖生成 D-果糖，现多采用果糖，现多采用固定化木糖异构酶来生产果葡糖浆固定化木糖异构酶来生产果葡糖浆ß主要工艺主要工艺ß升高反应温度，使平衡向生成升高反应温度，使平衡向生成 D-果糖的方向移动（吸热），果糖的方向移动（吸热），最适温度最适温度 60～～70 oC，控制异构化率，控制异构化率 42～～45%ß脱色、精制、浓缩，得到固形物含量脱色、精制、浓缩，得到固形物含量 71% 的果葡糖浆的果葡糖浆ß将将 D-葡萄糖从糖浆中分离，进一步异构化，可得高果糖浆葡萄糖从糖浆中分离，进一步异构化，可得高果糖浆酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品生产ß淀粉类食品生产淀粉类食品生产ß(3) 环糊精的生产环糊精的生产ß由环糊精葡萄糖基转移酶（由环糊精葡萄糖基转移酶（cyclodextrin glucosyl transferase，，CGTase，）作用于淀粉而制得，）作用于淀粉而制得酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品生产ß蛋白类食品生产蛋白类食品生产ß干酪（干酪（cheese）的生产）的生产ß干酪，即奶酪，是乳中的酪蛋白凝固而成的一种食品，主要含蛋白干酪，即奶酪，是乳中的酪蛋白凝固而成的一种食品，主要含蛋白质、乳脂、维生素和少量无机盐质、乳脂、维生素和少量无机盐ß凝乳蛋白酶生产干酪凝乳蛋白酶生产干酪ß牛乳中含牛乳中含  -、、 -、、 - 三种酪蛋白三种酪蛋白ß -酪蛋白被凝乳蛋白酶催化水解成副酪蛋白被凝乳蛋白酶催化水解成副  -酪蛋白，释放出分子量酪蛋白，释放出分子量 6,000～～8,000 的可溶性糖肽的可溶性糖肽ß副副  -酪蛋白能与酪蛋白能与 Ca2+ 结合而凝固结合而凝固ß - 和和  -酪蛋白对酪蛋白对 Ca2+ 敏感，又失去了敏感，又失去了  -酪蛋白的抗凝固保护，酪蛋白的抗凝固保护，因此一起凝固生成奶酪因此一起凝固生成奶酪酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品生产ß果蔬类食品生产果蔬类食品生产ß果胶酶在果汁和果酒生产中的应用果胶酶在果汁和果酒生产中的应用ß果胶（果胶（pectin）是广泛存在于植物细胞壁中）是广泛存在于植物细胞壁中的一种天然多糖，主要结构是含的一种天然多糖，主要结构是含  -1,4-糖苷糖苷键的部分甲酯化的聚半乳糖醛酸键的部分甲酯化的聚半乳糖醛酸ßß果胶酶（果胶酶（果胶酶（果胶酶（pectinasepectinase）是一种多酶复合体系，）是一种多酶复合体系，）是一种多酶复合体系，）是一种多酶复合体系，是所有具有分解果胶质性能的酶的总称是所有具有分解果胶质性能的酶的总称是所有具有分解果胶质性能的酶的总称是所有具有分解果胶质性能的酶的总称ßß果胶酯酶（果胶酯酶（果胶酯酶（果胶酯酶（pectinesterasepectinesterase，，，，PEPE，），），），）ß聚半乳糖醛酸酶（聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，，PG）分为内切（）分为内切（endo-PG，）和外切，）和外切（（exo-PG，）两种，）两种酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品生产ß果蔬类食品生产果蔬类食品生产ß果胶酶在果汁和果酒生产中的应用果胶酶在果汁和果酒生产中的应用ß水果中大量的果胶造成果肉压榨困难，出汁率低，果汁浑浊水果中大量的果胶造成果肉压榨困难，出汁率低，果汁浑浊ß在果肉压榨之前，一般先将新鲜果肉用果胶酶处理，提高出汁率，在果肉压榨之前，一般先将新鲜果肉用果胶酶处理，提高出汁率，有利于分离果肉，澄清果汁有利于分离果肉，澄清果汁酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 食品添加剂生产ß食品添加剂食品添加剂ß为改善食品的品质和色、香、味，以及为了防腐和加工工艺需要为改善食品的品质和色、香、味，以及为了防腐和加工工艺需要而加入到食品中的天然的或化学合成的物质而加入到食品中的天然的或化学合成的物质ß添加剂主要类型添加剂主要类型ß酸味剂酸味剂 —— 乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸等乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸等ß甜味剂甜味剂 —— 高果糖浆、阿斯巴甜等高果糖浆、阿斯巴甜等ß增味剂（鲜味剂）增味剂（鲜味剂） —— L-谷氨酸及其盐、肌苷等谷氨酸及其盐、肌苷等ß乳化剂乳化剂 —— 甘油单酯、大豆磷脂、甘油单酯、大豆磷脂、““起云剂起云剂””等等ß其他其他ß食用色素、食用香精食用色素、食用香精ß食品防腐剂、增稠剂等食品防腐剂、增稠剂等ß酶在食品方面的应用 —— 食品添加剂生产ß甜味剂甜味剂阿斯巴甜（阿斯巴甜（AsPartame））的合成的合成  第七章第七章ß食品乳化剂甘油单酯的生产食品乳化剂甘油单酯的生产  第七章第七章酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 改善食品品质和风味ß风味酶改善食品风味风味酶改善食品风味ß直接以酶制剂的形式加入到食品中以改善或强化食品风味的酶直接以酶制剂的形式加入到食品中以改善或强化食品风味的酶ß风味酶水解食物中的某些物质，释放出特殊的风味风味酶水解食物中的某些物质，释放出特殊的风味ß例：奶油风味酶例：奶油风味酶  作用于含乳脂和奶油的食品作用于含乳脂和奶油的食品  增强奶油香味增强奶油香味ß面包面包 / 糕点制作糕点制作ß -淀粉酶淀粉酶  水解淀粉，产生麦芽糖和葡萄糖，有利于酵母利用水解淀粉，产生麦芽糖和葡萄糖，有利于酵母利用并产生并产生 CO2，使面包变得松软，使面包变得松软ß -淀粉酶淀粉酶  水解淀粉，产生麦芽糖，改善风味，防止面包老化水解淀粉，产生麦芽糖，改善风味，防止面包老化ß蛋白酶蛋白酶  水解蛋白质，有利于软化面筋，保持面包松软水解蛋白质，有利于软化面筋，保持面包松软ß脱脂奶粉脱脂奶粉 + 乳糖酶乳糖酶  改善糕点的色泽与质量改善糕点的色泽与质量ß脂肪酸氧化酶脂肪酸氧化酶  氧化分解不饱和脂肪酸，产生芳香味氧化分解不饱和脂肪酸，产生芳香味酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在食品方面的应用 —— 改善食品品质和风味ß蔗糖酶处理食品蔗糖酶处理食品ß催化蔗糖水解生成甜度更高的果糖，用于食品增甜催化蔗糖水解生成甜度更高的果糖，用于食品增甜ß苦味的去除苦味的去除ß氨肽酶氨肽酶 / 羧肽酶羧肽酶  鱼蛋白中苦味肽水解鱼蛋白中苦味肽水解ß -鼠李糖苷酶鼠李糖苷酶  去除橙汁等柑橘类果汁中具有苦味的柚苷去除橙汁等柑橘类果汁中具有苦味的柚苷ß乳制品香味的提升乳制品香味的提升ß脂肪酶脂肪酶 / 酯酶酯酶  催化脂肪酸分解，增加香气和乳化性催化脂肪酸分解，增加香气和乳化性酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用ß酶在轻工业方面的应用，促进了新产品、新工艺和新技酶在轻工业方面的应用，促进了新产品、新工艺和新技术的发展术的发展ß酶制剂的广泛应用，提高了生产效率，降低原材料消耗，酶制剂的广泛应用，提高了生产效率，降低原材料消耗，还提高了产品质量还提高了产品质量ß应用应用ß原料处理原料处理ß生产化工产品生产化工产品ß增强产品的使用效果增强产品的使用效果酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 原料处理ß(1) 发酵原料处理发酵原料处理ß淀粉淀粉ß大部分微生物难以利用淀粉，必须先将淀粉水解成可利用的糖大部分微生物难以利用淀粉，必须先将淀粉水解成可利用的糖ß用用  -淀粉酶液化淀粉，而后用糖化酶处理制糖淀粉酶液化淀粉，而后用糖化酶处理制糖ß纤维素纤维素ß用纤维素酶处理、水解用纤维素酶处理、水解ß戊聚糖（木聚糖、阿拉伯糖等）戊聚糖（木聚糖、阿拉伯糖等）ß戊聚糖存在于植物原料中戊聚糖存在于植物原料中ß用戊聚糖酶处理、降解用戊聚糖酶处理、降解酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 原料处理ß(2) 纺织原料处理纺织原料处理ß织物上浆和褪浆织物上浆和褪浆ß为增强纤维的强度和光滑性，便于纺织，需要先行上浆为增强纤维的强度和光滑性，便于纺织，需要先行上浆ß淀粉用淀粉用  -淀粉酶处理，达到合适黏度后上浆淀粉酶处理，达到合适黏度后上浆ß在漂白、印染工序之前，用在漂白、印染工序之前，用  -淀粉酶水解浆液，褪尽浆液淀粉酶水解浆液，褪尽浆液ß布料表面纤维的处理布料表面纤维的处理ß丹麦丹麦 Novo 公司首先用纤维素酶处理牛仔布的棉纤维，增加面料的公司首先用纤维素酶处理牛仔布的棉纤维，增加面料的古朴的感觉古朴的感觉ß里氏木霉（里氏木霉（T. reesei）酸性纤维素酶处理棉和麻的纤维，除去纤维）酸性纤维素酶处理棉和麻的纤维，除去纤维表面的毛，使纤维表面发出光泽，并产生自然和柔软性表面的毛，使纤维表面发出光泽，并产生自然和柔软性ß用蛋白酶处理羊毛面料，使西装面料的质量得到极大改善用蛋白酶处理羊毛面料，使西装面料的质量得到极大改善T. reesei酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 原料处理ß(3) 纸浆的处理纸浆的处理ß木质素去除木质素去除ß传统化学方法：碱性硫酸盐和二氯化盐处理，致癌，环境污染传统化学方法：碱性硫酸盐和二氯化盐处理，致癌，环境污染ß酶处理法：采用木质素酶（酶处理法：采用木质素酶（ligninase）降解，大大减轻污染）降解，大大减轻污染ß纸浆漂白纸浆漂白ß传统化学方法：二氯化盐漂白处理传统化学方法：二氯化盐漂白处理ß酶处理法：木聚糖酶、半纤维素酶、木质素过氧化物酶等处理酶处理法：木聚糖酶、半纤维素酶、木质素过氧化物酶等处理ß纸张回收利用纸张回收利用ß利用纤维素酶除去旧纸张上的墨迹（机理不明）利用纤维素酶除去旧纸张上的墨迹（机理不明）酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 原料处理ß(4) 生丝脱胶生丝脱胶ß天然蚕丝表面包裹着一层丝胶，为提高丝的质量，可采用胰蛋白天然蚕丝表面包裹着一层丝胶，为提高丝的质量，可采用胰蛋白酶、木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶在温和条件下处理脱胶酶、木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶在温和条件下处理脱胶ß(5) 羊毛除垢羊毛除垢ß羊毛表面的鳞垢是由蛋白质堆积而成的聚合体，可以用枯草杆菌羊毛表面的鳞垢是由蛋白质堆积而成的聚合体，可以用枯草杆菌蛋白酶除去，提高羊毛的着色率蛋白酶除去，提高羊毛的着色率ß(6) 皮革软化和脱毛皮革软化和脱毛ß几千年来人们利用动物排泄物提取物进行皮革软化，几千年来人们利用动物排泄物提取物进行皮革软化，1908 年，年，德国人德国人 Rohm 改进软化工艺，用胰蛋白酶进行皮革软化改进软化工艺，用胰蛋白酶进行皮革软化ß目前已广泛使用碱性、中性蛋白酶水解毛囊中蛋白质而使毛脱落目前已广泛使用碱性、中性蛋白酶水解毛囊中蛋白质而使毛脱落酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 原料处理ß(7) 烟草原料处理烟草原料处理ß用纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等进行烟梗、烟末处理，提高用纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶等进行烟梗、烟末处理，提高烟草的质量烟草的质量ß用硝酸还原酶和蔗糖转化酶处理烟草，可以增加香气用硝酸还原酶和蔗糖转化酶处理烟草，可以增加香气ß用淀粉酶、蛋白酶处理，协调烟草中各种成分的比例用淀粉酶、蛋白酶处理，协调烟草中各种成分的比例ß(8) 甜菜的处理甜菜的处理ß为减少甜菜中棉子糖（一种三糖）对蔗糖结晶的影响，采用蜜二为减少甜菜中棉子糖（一种三糖）对蔗糖结晶的影响，采用蜜二糖酶处理甜菜，将棉子糖水解成蔗糖和半乳糖，提高蔗糖产量和糖酶处理甜菜，将棉子糖水解成蔗糖和半乳糖，提高蔗糖产量和回收率回收率酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 原料处理ß(9) 植物油脱胶植物油脱胶ß植物油在精炼时，需要脱除其中的磷脂，即脱胶处理植物油在精炼时，需要脱除其中的磷脂，即脱胶处理ß采用磷脂酶作用于磷脂采用磷脂酶作用于磷脂 A1 或或 A2 位酯键，将疏水性的二脂肪酸位酯键，将疏水性的二脂肪酸甘油磷脂水解成亲水性的单脂肪酸甘油磷脂，通过水化作用除去甘油磷脂水解成亲水性的单脂肪酸甘油磷脂，通过水化作用除去酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 生产化工产品ß酶法生产酶法生产 L-氨基酸氨基酸ß将底物前体转化成将底物前体转化成 L-氨基酸氨基酸ß将将 DL-氨基酸外消旋体拆分生产氨基酸外消旋体拆分生产 L-氨基酸氨基酸ß实例实例ß氨基酰化酶光学拆分氨基酰化酶光学拆分 DL-酰基氨基酸酰基氨基酸ß天冬氨酸酶催化延胡索酸氨基化生产天冬氨酸酶催化延胡索酸氨基化生产 L-天冬氨酸天冬氨酸ß己内酰胺水解酶生产己内酰胺水解酶生产 L-赖氨酸赖氨酸ß噻唑啉羧酸水解酶合成噻唑啉羧酸水解酶合成 L-半胱氨酸半胱氨酸ß……酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 生产化工产品ß酶法生产酶法生产 L-氨基酸氨基酸ß例：由外消旋例：由外消旋 DL- -氨基氨基- -己内酰胺生产己内酰胺生产 L-赖氨酸赖氨酸ßEnzyme_1：：L- -氨基氨基- -己内酰胺水解酶（）己内酰胺水解酶（）ßEnzyme_2：： -氨基氨基- -己内酰胺消旋酶（）己内酰胺消旋酶（）酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 生产化工产品ß酶法生产有机酸酶法生产有机酸ß例：由延胡索酸合成例：由延胡索酸合成 L-苹果酸苹果酸ßEnzyme：延胡索酸水合酶（）：延胡索酸水合酶（）ß工业上已采用固定化黄色短杆菌或产氨短杆菌的延胡索酸酶连续生工业上已采用固定化黄色短杆菌或产氨短杆菌的延胡索酸酶连续生产产 L-苹果酸苹果酸酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用 —— 生产化工产品ß酶法生产化工原料酶法生产化工原料ß例：腈水合酶（）催化腈类化合物与水加成例：腈水合酶（）催化腈类化合物与水加成ß制备丙烯酰胺制备丙烯酰胺ß制备烟酰胺制备烟酰胺酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用——增强产品使用效果ß酶与日用化学品酶与日用化学品酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用——增强产品使用效果ß加酶洗涤剂加酶洗涤剂ß1962 年，丹麦年，丹麦 Novo 公司首次推出加酶冼衣粉公司首次推出加酶冼衣粉ß1998 年全球年全球洗涤剂用酶洗涤剂用酶洗涤剂用酶洗涤剂用酶销售额达销售额达 4.98 亿美元，是亿美元，是工业酶最大应工业酶最大应工业酶最大应工业酶最大应用领域用领域用领域用领域，尤其是，尤其是碱性蛋白酶碱性蛋白酶碱性蛋白酶碱性蛋白酶，占全球酶制剂总产量，占全球酶制剂总产量 1/3ß碱性蛋白酶对金属螯合剂碱性蛋白酶对金属螯合剂 EDTA、重金属和巯基试剂不敏感，有、重金属和巯基试剂不敏感，有较大耐热性，较大耐热性，55 oC 放置放置 30 min 仍保持大部分活力仍保持大部分活力ß一般将碱性蛋白酶加工成一定的形状（如颗粒状），再与洗涤剂一般将碱性蛋白酶加工成一定的形状（如颗粒状），再与洗涤剂均匀混合均匀混合ß其它酶主要有脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶等其它酶主要有脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶等酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用——增强产品使用效果ß加酶牙膏、牙粉、漱口水加酶牙膏、牙粉、漱口水ß添加适量的酶能增加洁齿效果，减少牙垢，防止龋齿添加适量的酶能增加洁齿效果，减少牙垢，防止龋齿ß主要有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、右旋糖酐酶等主要有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、右旋糖酐酶等ß右旋糖酐酶对预防龋齿有显著功效右旋糖酐酶对预防龋齿有显著功效ß加酶饲料加酶饲料ß酶在饲料中的作用酶在饲料中的作用ß补充畜禽内源酶的不足，增加可消化性补充畜禽内源酶的不足，增加可消化性ß解除饲料中的抗营养因子解除饲料中的抗营养因子ß良好安全性和减少环境污染良好安全性和减少环境污染ß添加植酸酶，提高禽、畜对饲料中磷（植酸形式存在）的利用率添加植酸酶，提高禽、畜对饲料中磷（植酸形式存在）的利用率酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在轻工和化工领域的应用——增强产品使用效果ß护肤品和化妆品护肤品和化妆品ß超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（SOD））ß清除人体皮肤中的自由基，抗氧化、抗衰老、防辐射，减少色素沉清除人体皮肤中的自由基，抗氧化、抗衰老、防辐射，减少色素沉积和皮肤癌的发病率积和皮肤癌的发病率ß溶菌酶溶菌酶ß有效清除皮肤表面的细菌，起杀菌消炎作用有效清除皮肤表面的细菌，起杀菌消炎作用ß弹性蛋白酶弹性蛋白酶ß水解皮肤表面老化、死亡的细胞，保持皮肤的光洁和弹性水解皮肤表面老化、死亡的细胞，保持皮肤的光洁和弹性ß其他成分其他成分ß如尿酸酶等如尿酸酶等ß表皮生长因子等活性多肽表皮生长因子等活性多肽酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用ß环境监测环境监测ß环境污染物质的分析检测环境污染物质的分析检测ß废水处理废水处理ß工业废弃物处理工业废弃物处理ß生物可降解材料开发生物可降解材料开发酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用 —— 环境监测ß有机磷农药污染监测有机磷农药污染监测ß有机磷农药的滥用，给环境带来了严重的污染有机磷农药的滥用，给环境带来了严重的污染ßß有机磷农药有机磷农药有机磷农药有机磷农药是是胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶胆碱酯酶（）的抑制剂，通过胆碱酯酶活性受抑制（）的抑制剂，通过胆碱酯酶活性受抑制的程度来检测环境中有机磷的浓度的程度来检测环境中有机磷的浓度ß利用固定化胆碱酯酶及其受抑制情况，检测空气或水中微量的有利用固定化胆碱酯酶及其受抑制情况，检测空气或水中微量的有机磷，灵敏度可达机磷，灵敏度可达 0.1 mg·L-1酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用 —— 环境监测ß重金属污染监测重金属污染监测ß使用家鱼血清乳酸脱氢酶同工酶（使用家鱼血清乳酸脱氢酶同工酶（SLDH）的活性变化，检测水）的活性变化，检测水中重金属污染情况中重金属污染情况ßCd、、Pb  SLDH5 活性升高活性升高ßHg  SLDH1 活性升高活性升高ßCu  SLDH4 活性降低活性降低ß大肠杆菌污染监测大肠杆菌污染监测ß4-甲基香豆素基甲基香豆素基- -D-葡糖苷酸能被葡糖苷酸能被 E. coli 体内的体内的  -葡糖苷酸酶葡糖苷酸酶（（ -glucuronidase，）水解生成甲基香豆素，在，）水解生成甲基香豆素，在 UV 照射下发照射下发出荧光出荧光ß将此底物掺入培养基中，测试样品是否受将此底物掺入培养基中，测试样品是否受 E. coli 污染污染酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用 —— 环境监测ß水体中亚硝酸盐监测水体中亚硝酸盐监测ß水体中的亚硝酸可以在亚硝酸还原酶（水体中的亚硝酸可以在亚硝酸还原酶（nitrite reductase，）催，）催化下被化下被 NAD(P)H 还原还原ßEC 1.7.1.4 —— 有辅酶有辅酶 NAD(P)H 参与的亚硝酸还原酶参与的亚硝酸还原酶ß另外编号为另外编号为 EC 1.7.2.1 的亚硝酸还原酶也能催化亚硝酸的还原的亚硝酸还原酶也能催化亚硝酸的还原ßEC 1.7.2.1 —— 产生产生 NO 的亚硝酸还原酶（亚铁的亚硝酸还原酶（亚铁 Cyt C 为受体）为受体）ß采用固定化酶制成酶电极，方便检测采用固定化酶制成酶电极，方便检测酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用 —— 废水处理ß不同来源的废水采用不同的酶处理不同来源的废水采用不同的酶处理ß含有机质废水含有机质废水ß淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶处理淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶处理ß微生物处理（好氧微生物处理（好氧 / 厌氧）厌氧）ß含酚废水含酚废水ß酚氧化酶处理酚氧化酶处理ß酚氧化酶是一类酶的通称，主要催化活性是将酚氧化成醌酚氧化酶是一类酶的通称，主要催化活性是将酚氧化成醌ß例：漆酶（例：漆酶（laccase，）催化二酚的氧化，）催化二酚的氧化酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用 —— 废水处理ß不同来源的废水采用不同的酶处理不同来源的废水采用不同的酶处理ß含硝酸盐、亚硝酸盐废水含硝酸盐、亚硝酸盐废水ßE1：硝酸还原酶（：硝酸还原酶（nitrate reductase，），）ßE2：亚硝酸还原酶（：亚硝酸还原酶（nitrite reductase，，））ßE3：一氧化氮还原酶（：一氧化氮还原酶（nitric-oxide reductase，），）ßE4：一氧化二氮还原酶（：一氧化二氮还原酶（nitrous-oxide reductase，），）酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用 —— 工业废弃物处理ß脂肪酶在环境污染治理中的应用脂肪酶在环境污染治理中的应用ß某些微生物具有特殊的酶系（主要是脂肪酶等），能够利用某些某些微生物具有特殊的酶系（主要是脂肪酶等），能够利用某些工业下脚料或废料，从而实现对污染物的治理工业下脚料或废料，从而实现对污染物的治理ß假单孢菌属（假单孢菌属（Pseudomonas））脂肪脂肪酶来源来源处理理对象象米曲霉（米曲霉（A. oryzae））废弃的毛弃的毛发假假单孢菌属（菌属（Pseudomonas））被石油被石油污染的土壤、有毒有害气体染的土壤、有毒有害气体米根霉（米根霉（R. oryzae））油厂油厂废料料酵母（酵母（Yeast））食品加工食品加工废水水其他微生物其他微生物脱水脱水污泥、聚合物泥、聚合物废料、料、废油、油、废水等水等酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用 —— 可降解材料开发ß蛋白酶催化聚糖酯的合成蛋白酶催化聚糖酯的合成  第七章第七章酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在环境保护方面的应用 —— 可降解材料开发ß脂肪酶催化聚酯的合成脂肪酶催化聚酯的合成  第七章第七章ß酶在生物技术方面的应用ß去除细胞壁去除细胞壁ß基因工程操作基因工程操作酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在生物技术方面的应用 —— 去除细胞壁ß去除细胞壁的目的去除细胞壁的目的ß胞内物质的提取和分离胞内物质的提取和分离ß很多种类的生物质都存在于细胞内，为了提取分离的需要，必须破很多种类的生物质都存在于细胞内，为了提取分离的需要，必须破碎细胞碎细胞ß某些活性物质对剧烈的破胞条件敏感，因此采用酶法去除细胞壁可某些活性物质对剧烈的破胞条件敏感，因此采用酶法去除细胞壁可以减少这些物质的损失，尽可能地保留其活性以减少这些物质的损失，尽可能地保留其活性ß原生质体制备原生质体制备ß解除细胞壁的障碍，有利于物质透过细胞膜解除细胞壁的障碍，有利于物质透过细胞膜ß进行原生质体融合操作，获得新的细胞系进行原生质体融合操作，获得新的细胞系酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在生物技术方面的应用 —— 去除细胞壁ß酶法去除细胞壁酶法去除细胞壁细胞胞类型型细胞壁主要成分胞壁主要成分破坏破坏细胞壁所用的胞壁所用的酶细菌菌 (Gram+)肽聚糖聚糖蛋清溶菌蛋清溶菌酶细菌菌 (Gram-)肽聚糖聚糖 + 脂多糖脂多糖蛋清溶菌蛋清溶菌酶 + EDTA酵母酵母 -葡聚糖、甘露聚糖等葡聚糖、甘露聚糖等 -1,3-葡聚糖葡聚糖酶；；蜗牛消化液牛消化液根霉、毛霉根霉、毛霉几丁几丁质 + 壳聚糖壳聚糖溶壁溶壁酶（壳聚糖（壳聚糖酶 + 几丁几丁质酶 + 蛋白蛋白酶））青霉、曲霉青霉、曲霉几丁几丁质 +  -葡聚糖葡聚糖几丁几丁质酶 +  -1,3-葡聚糖葡聚糖酶植物植物细胞胞纤维素、半素、半纤维素、果胶素、果胶纤维素素酶、半、半纤维素素酶、果胶、果胶酶酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在生物技术方面的应用 —— 基因工程操作ß基因工程的三大工具酶基因工程的三大工具酶ß限制性核酸内切酶（限制性核酸内切酶（restriction endonuclease））ß识别双链识别双链 DNA 分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割 DNA 双链结构的核酸内切酶双链结构的核酸内切酶ß常用的常用的 II 型限制性内切酶，识别型限制性内切酶，识别 DNA 序列中的回文结构序列中的回文结构ß切割后形成粘性末端或平末端切割后形成粘性末端或平末端酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在生物技术方面的应用 —— 基因工程操作ß基因工程的三大工具酶基因工程的三大工具酶ß常见限制性核酸内切酶的来源及其作用位点常见限制性核酸内切酶的来源及其作用位点酶识别序列与作用位点序列与作用位点 5’3’来源来源Alu IAG   CT（平末端）（平末端）Arthrobacter luteusBamH IG   GATCCBacillus amyloliquefaciensEcoR IG   AATTCEscherichia coli Rye13Hae IIIG   GCCHaemophilus aegyptiusHind IIIA   AGCTTHaemophilus influenzaeHpa IGTT   AAC（平末端）（平末端）Haemophilus parainfluenzaeKpn IGGTAC   CKlebsiella pneumoniaePst ICTGCA   GProvidencia stuartiiSma ICCC   GGG（平末端）（平末端）Serratia marcensXba IT   CTAGAXanthomonas badriiXho IC   TCGAGXanthomonas holicola酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在生物技术方面的应用 —— 基因工程操作ß基因工程的三大工具酶基因工程的三大工具酶ßDNA 连接酶（连接酶（DNA ligase））ß连接具有互补粘性末端的连接具有互补粘性末端的 DNA 片段片段ß连接平末端（连接平末端（T4 DNA 连接酶）的连接酶）的 DNA 片段片段ß注意连接酶只封闭缺乏磷酸二酯键的缺口（注意连接酶只封闭缺乏磷酸二酯键的缺口（nick），不能封闭缺失），不能封闭缺失核苷酸的裂口（核苷酸的裂口（gap））酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在生物技术方面的应用 —— 基因工程操作ß基因工程的三大工具酶基因工程的三大工具酶ßDNA 聚合酶（聚合酶（DNA polymerase））ßDNA 聚合酶聚合酶 I（（PolI）：）：5’  3’ 聚合酶活性、聚合酶活性、5’  3’ 核酸外切酶核酸外切酶活性、活性、3’  5’ 核酸外切酶活性核酸外切酶活性ß Klenow 片段：保留了片段：保留了 PolI 的的 5’  3’ 聚合酶活性和聚合酶活性和 3’  5’ 核酸核酸外切酶活性外切酶活性ß Taq DNA 聚合酶：热稳定性的聚合酶：热稳定性的 DNA 聚合酶，其最适活性温度为聚合酶，其最适活性温度为72 oC，适用于，适用于 PCR 扩增扩增酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在生物技术方面的应用 —— 基因工程操作ß基因工程的其他用酶基因工程的其他用酶ß逆转录酶（逆转录酶（reverse transcriptase））ß依赖于依赖于 RNA 的的 DNA 聚合酶聚合酶ß以以 mRNA 为模板和含为模板和含 3’-OH 的寡聚的寡聚 DNA 引物引物ß产生的是产生的是 mRNA 与与 cDNA 互补的杂合双链互补的杂合双链酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß酶在生物技术方面的应用 —— 基因工程操作ß基因工程的其他用酶基因工程的其他用酶基因工程用基因工程用酶主要功能主要功能限制性内切限制性内切酶（（II 型）型）在特异性的碱基序列部位切割在特异性的碱基序列部位切割 DNADNA 连接接酶将两条将两条DNA 分子或片段分子或片段连接成整体接成整体DNA 聚合聚合酶向向 3’-端逐一增加核苷酸，填端逐一增加核苷酸，填补双双链 DNA 上的上的单链裂口裂口逆逆转录酶以以 mRNA 为模板合成互模板合成互补的的 cDNA 链多核苷酸激多核苷酸激酶把磷酸分子加到多核苷酸把磷酸分子加到多核苷酸链的的 5’-OH 末端末端末端末端转移移酶将同聚物尾巴加到将同聚物尾巴加到单链或双或双链 DNA 的的 3’-OH 末端末端核酸外切核酸外切酶从从 DNA 链的的 3’-端移去核苷酸残基端移去核苷酸残基碱性磷酸碱性磷酸酶催化催化 DNA 链的末端移去末端的磷酸基的末端移去末端的磷酸基S1 核酸核酸酶催化催化 RNA 和和单链 DNA 降解成降解成 5’-单核苷酸核苷酸酶酶酶酶 的的的的 应应应应 用用用用ß推荐阅读的文献ß王建龙，微生物脂酶及其在环境生物技术领域中的应用，王建龙，微生物脂酶及其在环境生物技术领域中的应用，生命的化生命的化学学，，2000, 20 (2): 93-94ß沈树宝，胡永红，欧阳平凯，酶催化技术在医药工业中的应用，沈树宝，胡永红，欧阳平凯，酶催化技术在医药工业中的应用，精精细与专用化学品细与专用化学品，，2001, (8): 5-7ß刘涛，曹瑞钰，漆酶在环境保护领域中的研究及应用进展，刘涛，曹瑞钰，漆酶在环境保护领域中的研究及应用进展，云南环云南环境科学境科学，，2005, 24 (3): 12-14ß王凤娟，黄峰，生物质原料的酶解及其在制浆造纸工业中的应用，王凤娟，黄峰，生物质原料的酶解及其在制浆造纸工业中的应用，黑龙江造纸黑龙江造纸，，2009, (1): 42-47ß史鹏飞，樊文娜，高腾云，汪垠锋，潘军，植酸酶在饲料工业中的史鹏飞，樊文娜，高腾云，汪垠锋，潘军，植酸酶在饲料工业中的应用，应用，饲料研究饲料研究，，2009, (1): 22-25ß姚轶俊，生物酶在食品工业中的应用，姚轶俊，生物酶在食品工业中的应用，中国粮油学报中国粮油学报，，2011, 26 (1): 124-128。