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1、毕业设计（论文）（说明书）题目：酶工程的应用目录一、论文摘要……………………………………………………………3二、酶工程的应用………………………………………………………41.酶工程的基本概念和技术……………………………………42.在食品领域的应用………………………………………………43.在医药领域的应用………………………………………………54.结语………………………………………………………………6三、参考文献……………………………………………………………7一．摘要简要论述了酶的基本相关概念及酶工程技术,如酶的固定化技术的概念、性
2、质及应用。同时介绍了酶工程与食品和医药等方面的应用，并对酶工程的一些发展前景作出展望。关键词：酶酶工程应用二．酶工程的应用1.酶工程的基本概念和技术酶工程主要指天然酶制剂在工业上的大规模应用,由4个部分组成:酶的产生、酶的纯化、酶的固定化、生物反应器1.1 酶的产生酶是生物细胞原生质合成且具有高度催化活性的蛋白质。因其来源于生物体，故通常称为"生物催化剂"。世界酶制剂工业从19世纪末诞生，二次世界大战后抗生素工业的通风搅拌发酵技术的利用，使微生物酶制剂工业得到迅速发展。而20世纪后期遗传工程'蛋白质工程等现代生物技术的研究成果
3、，则促使世界酶制剂工业持续地高速发展，成为生物工程4大主导产业中最早产业化的高技术产业。由于生物酶催化的优越性，对应用产业在开发新品种。提高质量、节约原料和能源。降低成本、保护环境方面产生巨大的经济效益和社会效益，所以，这一产业的发展受到我国政府的高度重视。酶具有改善食品品质和加工性能，酶在食品工业中的应用日益深入和广泛，极大地促进了酶制剂工业的发展。酶的来源及其性质也关乎食品质量安全，特别是随着生物技术的发展，通过基因工程手段改造部分微生物的基因，从而改变酶蛋白的基本结构，达到强化酶在某方面功能特性目的的酶的生产是各种生物技
4、术优化与组合的过程。分为生物提取法、生物合成法和化学合成法三种,其中生物提取法是最早采用而沿用至今的方法,生物合成法是20世纪60年代以来酶生产的主要方法,而化学合成法至今仍处在实验室研究的阶段[2]。提取分离法是采用各种提取、分离、纯化技术从动物、植物、器官、细胞或微生物细胞中将酶提取出来。生物合成法是利用微生物细胞、植物细胞或动物细胞的生命活动而获得人们所需酶的技术过程。化学合成法因其成本高,而且只能合成那些已经弄清楚其化学结构的酶,所以这种方法难以工业化生产。1.2酶的纯化酶的提纯手段一般都是依据酶的分析大小、形状、电荷
5、性质、溶解度、专一结合位点等性质而建立的。要得到纯酶,一般需要将各种方法联合使用。最常用的纯化方法有根据溶解度特性的沉淀法;根据电荷极性的离子交换层析、等电点聚焦电泳等;根据大小或重量的离心分离、透析、超滤等;根据亲和部位的亲和层析、共价层析等。1.3 酶的固定化技术酶是由生物体产生的具有催化活性的蛋白质,它能特定地促成某个化学反应而本身却不参加反应,具有反应效率高、条件温和、反应产物污染小、能耗低、反应容易控制等特点。这是任何无机催化剂都无法比拟的优点。但因为酶的化学本质是蛋白质,其最大弱点是不稳定性,对酸、碱、热及有机溶液
6、容易发生酶蛋白的变性作用,从而降低或失去活性。而且酶往往在溶液中进行反应,反应以后会残留在溶液系统中不易回收,造成最终产品生化分离提纯操作上的麻烦。加之酶反应只能分批进行,难于连续化、自动化操作,这大大地阻碍了酶工程的发展应用。为克服上述缺点,要将游离酶固定化后进行应用。固定化酶技术是把从生物体内提取出来的酶,用人工方法固定在载体上。由于固定化酶的运动被化学或物理的方法限制了,能将其从反应介质中回收,所以它原则上能在批量操作或连续操作中重复使用酶。固定化酶技术是酶工程的核心,它使酶工程提高到一个新水平。固定化酶具有如下性质:酶
7、的稳定性提高;最适pH值改变;酶的活性和催化底物有所变化;最适温度有所提高。酶固定化处理后一般稳定性有较大提高,对温度适应范围增大,对抑制剂和蛋白酶的敏感性降低;反应完成后可通过简单的方法回收酶,酶活力降低不多,这样可使酶重复使用,同时由于酶没有游离到产品中,便于产品的分离和纯化;实现批量或连续操作模型的可能,适于产业化、连续化、自动化生产。1.4酶催化技术传统的酶催化反应主要在水相中进行，但自1987年Kilibanov等[3]用脂肪酶粉或固定化酶在几乎无水的有机溶剂中成功地催化合成了肽以及手性的醇、脂和酰胺以来，对酶在非水
8、相介质的催化反应技术的开发及研究报道迅速增加，特别在手性药物的不对称合成及手性药物拆分的生物技术开发中得到了很多应用。目前非水相中的酶催化技术已衍生出以下几类体系：①水与有机溶剂的互溶均相体系；②水与有机溶剂形成的两相或多相体系；③单相有机溶剂体系；④反胶束体系；⑤超临界液体
