《酶的發(fā)展現(xiàn)狀》word版

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1、酶的發(fā)展現(xiàn)狀摘要：本文簡單介紹了酶在過去幾年的發(fā)展歷史和隨著社會的發(fā)展對經(jīng)濟、科學(xué)、市場等各行業(yè)的影響以及今后的發(fā)展方向。綜述了酶的精煉過程、歷史階段和對于發(fā)展存在的問題，并針對酶推動食品業(yè)和化工業(yè)發(fā)展進行了詳細的論述，并且著重于酶催化作用的應(yīng)用。用酶對棉纖維進行前的處理；紡織、原料和化妝品的出現(xiàn),將刺激工業(yè)酶的增長；酶將洗滌劑朝低磷或無磷化的方向發(fā)展。關(guān)鍵詞：酶、發(fā)展、階段、應(yīng)用、生活、工業(yè)在討論酶的發(fā)展現(xiàn)狀之前，我們首先對酶工程的發(fā)展作以簡單的介紹．１、酶工程發(fā)展情況簡介原始的酶工程要追溯到人類的游牧?xí)r代。那時候的牧民已經(jīng)會把牛奶制成奶酪,以便於貯存．他們從長期的實踐中摸索出一套制奶酪的經(jīng)

2、驗,其中關(guān)鍵的一點是要使用少量小牛犢的胃液．用現(xiàn)代的眼光看那就是在使用凝乳酶。此后,在開發(fā)使用酶的早期,人們使用的酶也多半來自動物的臟器和植物的器官．例如,從豬的胰臟中取得胰蛋白酶來軟化皮革；從木瓜的汁液中取得木瓜蛋白酶來防止啤酒混濁；用大麥麥芽的多種酶來釀造啤酒；等等．1894年，日本科學(xué)家首次從米曲霉中提煉出淀粉酶，并將淀粉酶用作治療消化不良的藥物，從而開創(chuàng)了人類有目的地生產(chǎn)和應(yīng)用酶制劑的先例。1908年，德國科學(xué)家從動物的胰臟中提取出胰酶(胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶的混合物)，并將胰酶用于皮革的鞣制。同年，法國科學(xué)家從細菌中提取出淀粉酶，并將淀粉酶用于紡織品的退漿。1911年，美國科學(xué)

3、家從木瓜中提取出木瓜蛋白酶，并將木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白質(zhì)渾濁物。此后，酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用就逐步發(fā)展起來了。然而，在此后的近半個世紀(jì)內(nèi)，酶制劑的生產(chǎn)一直停留在從現(xiàn)成的動植物和微生物的組織或細胞中提取酶的方式。這種生產(chǎn)方式不僅工藝比較復(fù)雜，而且原料有限，所以很難進行大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。1949年，科學(xué)家成功地用液體深層發(fā)酵法生產(chǎn)出了細菌α-淀粉酶，從此揭開了近代酶工業(yè)的序幕。早在1916年，美國科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，酶和載體結(jié)合以后，在水中呈不溶解狀態(tài)時，仍然具有生物催化活性。但是，系統(tǒng)地進行酶的固定化研究則是從20世紀(jì)50年代開始的。1953年，德國科學(xué)家首先將聚氨基苯乙烯樹脂重氮化，然后將淀粉酶

4、等與這種載體結(jié)合，制成了固定化淀粉酶。1969年，日本科學(xué)家首先在工業(yè)上應(yīng)用固定化氨基?；干a(chǎn)出L-氨基酸。同年，各國科學(xué)家開始使用“酶工程”這一名稱來代表生產(chǎn)和使用酶制劑這一新興的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。1971年，第一次國際酶工程學(xué)術(shù)會議在美國召開，會議的主題就是固定化酶的研制和應(yīng)用。20世紀(jì)70年代后期，酶工程領(lǐng)域又出現(xiàn)了固定化細胞(又叫做固定化活細胞或固定化增殖細胞)技術(shù)。固定化細胞是指固定在一定空間范圍內(nèi)的、能夠進行生命活動的并且可以反復(fù)使用的活細胞。1978年，日本科學(xué)家用固定化細胞成功地生產(chǎn)出α-淀粉酶。我們知道，細胞中的一些物質(zhì)之所以不能分泌到細胞外，原因之一就是細胞壁起到了阻礙作用。

5、科學(xué)家設(shè)想，如果將細胞壁除去，就有可能使比較多的胞內(nèi)物質(zhì)分泌到細胞外，這就是科學(xué)家開展固定化原生質(zhì)體研究的意圖。1986年，我國科學(xué)家利用固定化原生質(zhì)體發(fā)酵生產(chǎn)堿性磷酸酶和葡萄糖氧化酶等相繼獲得成功，為酶工程的進一步發(fā)展開辟了新的途徑。近20年來，在固定化酶、固定化細胞和固定化原生質(zhì)體發(fā)展的同時，酶分子修飾技術(shù)、酶的化學(xué)合成以及酶的人工合成等方面的研究，也在積極地開展中，從而使酶工程更加顯示出廣闊而誘人的前景。然而,隨著酶的開發(fā)應(yīng)用的擴展,這些從動植物中取得的酶已經(jīng)遠遠不能滿足需要了．人們把眼光轉(zhuǎn)向了微生物．微生物是發(fā)酵工程的主力軍．在發(fā)酵工程里（或者說在自然界也一樣）,微生物之所以有那么大的

6、神通,能迅速地把一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì),正是因為它們體內(nèi)擁有神奇的酶,正是那些酶在大顯神通．說到底,發(fā)酵作用也就是酶的作用．微生物種類繁多,微生物繁殖奇快．要發(fā)展酶工程,微生物自然應(yīng)該是人們獲取酶、生產(chǎn)酶的巨大寶庫、巨大資源．事實上,目前酶工程中涉及到的酶絕大部分來自於微生物．所謂酶工程,可以分為兩部分．一部分是如何生產(chǎn)酶,一部分是如何應(yīng)用酶．用微生物來生產(chǎn)酶,是酶工程的半壁江山．生物體內(nèi)的一切化學(xué)變化，都是在生物催化劑酶的催化下進行的。它具有專一性強、效率高、反應(yīng)條件溫和、不污染環(huán)境等特點。科學(xué)家將酶引入工業(yè)，這種技術(shù)也就是我們所說的酶工程，酶工程的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段。自18世紀(jì)初斯伯塞尼

7、發(fā)現(xiàn)酶后，經(jīng)過一個多世紀(jì)，人們未能將酶應(yīng)用到生產(chǎn)上。直到1894年，淀粉酶作為助消化藥物首先登上生產(chǎn)舞臺，可謂第一個商品化的酶制劑。到本世紀(jì)60年代末，工業(yè)化生產(chǎn)的酶制劑只有30多種，且大多是發(fā)酵工業(yè)，靠活的細菌生產(chǎn)，經(jīng)過純化，應(yīng)用時，再溶于液體中，稱為可溶酶，大多用在食品、制酒、制革等工業(yè)。比如，用淀粉酶來水解淀粉，制造葡萄糖，用蛋白質(zhì)酶來水解蛋白質(zhì)等。這是酶工程的第一階段。酶工程的第二階段是針