酶在疾病诊断方面的进展研究 杨宇轩

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1、酶在疾病诊断方面的进展研究杨宇轩孙利芹*（烟台大学生命科学学院生物工程系，山东烟台264005）摘要：酶试剂方法中决定试剂质量的关键是工具酶的质量，而工具酶的生产工艺又是决定其质量和产率的关键因素，因而国内外学者付出了辛勤的劳动，力求选育高产菌株(包括构建基因工程菌)，探索最优化的发酵工艺和后提取纯化技术，以提高酶的产率，保证原酶质量。工具酶的发酵生产和纯化技术涉及微生物工程、酶工程和分子生物学工程领域的专门知识和技术经验，需精密仪器设备，具技术垄断的特点，技术难度相当大。为便于诊断用酶研究生产和临床化学工作者了解医学检验诊断试剂中工具酶的研究现状和

2、进展，现将近10年来有关技术资料作一综述，以供参考。关键词：疾病诊断；治疗；应用；1诊断试剂新工具酶的菌种选育和生产工艺研究十分活跃诊断试剂工具酶的研制是酶制剂工业中的一个小的属枝，同工业用酶相比较，其对底物的专一性更严格，纯度要求高，但用量有限，不易形成很大的生产规模。可喜的是，近10年来一些技术条件较优越的科研院所，很重视这一领域的开创性研究工作，有十几种医学检验中急需的工具酶已经培育出产酶菌株，掌握了发酵制备及酶提纯工艺，并对酶的理化性质作了必要的研究，为解决这些工具酶的国产化生产产提供了技术保证。表1列举了近10年来报道的若干项重要诊断试剂工

3、具酶研究的国内外文献资料，并对这些酶的菌种来源、分布特点、主要用途、工艺技术完善程度及主要技术创新等进行简要的述评。表1近10年来国内外研制成的诊断试剂工具酶工具酶名称来源分布主要应用价值工艺技术完善程度及主要创新特点文献来源脲酶普通变形杆菌胞内血清尿素测定试剂盒经30L发酵罐放大培养，优化发酵条件［1］脲酶芽胞杆菌胞内血清尿素测定试剂盒经摇瓶发酵培养用尿素诱导提高产率［2］脂酶皱落假丝酵母胞外血清TG测定试剂盒(对TG水解完全)经摇瓶培养，使用疏水层析技术分离［3］葡萄糖氧化酶点青霉AS.3.3871胞外血葡萄糖测定试剂盒经38L发酵罐放大培养，使

4、用超滤技术等［4］已糖激酶面包酵母胞内肌酸激酶测定试剂盒使用细胞溶涨、冻溶超声粉碎技术［5］胆红素氧化酶疣疱漆斑菌胞外血清胆红素测定试剂盒优化发酵条件，100ml摇瓶培养［6］胆红素氧化酶疣疱漆斑菌胞外血清胆红素测定试剂盒摇瓶培养，菌种经紫外线诱变，提高产率［7］谷氨酸脱氢酶天津短棒菌T6-13胞内血清尿素测定连续检测法试剂盒对菌种进行诱变处理及摇瓶培养［8］脂肪酶猪胰胞内血清TG测定试剂盒酶理化性质及应用研究较为深入［9］乳酸氧化酶粪链球菌胞内乳酸测定试剂盒加入Tritonx-100破壁效果好［10］胆固醇酯酶假单孢菌胞外血清胆固醇测定试剂盒使用超

5、滤分离技术等［11］胆固醇氧化酶节杆菌82菌株胞外血清胆固醇测定试剂盒产酶条件及后提纯工艺优化［12］L-谷氨酸氧化酶放线菌P-26胞外血清rGT测定试剂盒优化产酶条件［13］谷氨酸脱氢酶猪肝胞内血清尿素测定试剂盒纯化工艺及酶稳定性研究［14］甘油激酶嗜热脂肪芽孢杆菌胞内定量检测甘油试剂盒应用SIPI-Ⅱ蓝色染料配基层析等分离技术［15］α-磷酸甘油脱氢酶兔肌胞内血清甘油三酯酶偶联试剂盒建立了液-液双水相提取新技术等［16］甘油氧化酶日本曲霉AT008胞内血清TG测定试剂盒发酵罐放大培养［17］甘油氧化酶青霉Ts-622胞外血清TG测定试剂盒麦麸固体

6、培养［18］甘油磷酸氧化酶气球菌属变异株　血清TG测定试剂盒优化培养条件［19］胆固醇氧化酶红球菌属胞外血清胆固醇测定试剂盒优化培养和分离条件［20］肌酸酶基因来自黄杆菌sup-188　肌酸、肌酐测定试剂盒构建成基因工程菌并完成基因表达［21］肌酸酐酶基因来自假单孢菌属sp.ps-7　肌酐测定试剂盒构建成基因工程菌并进行表达［22］分析上述文献资料，对当前诊断试剂工具酶研究发展趋势可以得出以下几点印象：1.1通过诱变技术和底物诱导作用等方法，选育出稳定、高产的优良菌株是决定微生物发酵工程成败的关键所在。这对常规发酵生产或进行基因工程菌的构建都是如此。

7、而培育出一种价值很高的目的菌株，是一种能够产生高效益的重大科技创新，应给予重视和支持。1.2寻找产生胞外酶的菌种，能为酶的提取纯化(下游工程)提供极大的便利。因为胞内酶分离中遇到大量菌体蛋白的干扰，使分离纯化程序复杂化，加大了目的酶的损失。而胞外酶无需破碎细菌细胞，培养液中杂蛋白量少，可用较为简捷的分离纯化方法加以提纯。1.3对传统的酶分离纯化工艺进行改进，采用温和、高效的生化新技术，如超滤技术、疏水层析技术等，能够显著提高目的酶的纯度和产率。1.4深化酶理化特性的研究，为诊断试剂配制中正确使用工具酶提供科学依据，是当前研究中一项紧迫的任务。1.5开

8、辟工具酶的新用途，建立新的临床化学酶分析方法，以代替准确性和精密度均较差的化学方法，是一项很有意义的技术创新