工业酶制剂国内外产业发展现状

Tianjin University of Science & Technology

工业酶制剂国内外产业发展现状

艾英娇

（辽宁石油化工大学，生物工程1202,30）

摘要：介绍了工业酶制剂的定义与分类、酶制剂在工业生产中的应用，如在食品加工、医药领域、环境保护、农业、化工等行业的应用。分析了国内及国外工业酶制剂的发展现状及我国酶制剂工业面临的主要问题，也对工业酶制剂的发展前景进行了简要分析。

关键词：酶制剂；工业应用；发展现状；发展前景

Abstract : Introduces the d efinition and classification of industrial enzymes, enzyme application in industrial production, such as in food processing, medicine, environmental protection, agriculture,chemical industry application.Analysis of d omestic and foreign industrial enzyme preparation: present situation and d evel opment of enzyme preparation industry in China faces a major problem, also on the industrial enzyme d evel opment foreground und ertook brief analysis.

Key words : enzyme preparation; industrial application; d evelopment status;

d evel opment prospect

正文：

酶制剂工业是知识密集型的高新技术产业, 是生物工程的重要组成部分。据报道，全世界发现的酶类约有3 000多种，而在工业上生产的约有60 多种，但真正工业化大规模生产的只有20 余种。根据台湾食品工业发展研究所统计显示, 全世界酶制剂市场正以年平均11%的速度逐年增加，因此，酶制剂工业的发展前景相当广阔。酶制剂在食品加工、医药领域、造、环境保护、农业、化工等行业都有很大的应用。[1]

1.酶制剂概述

酶制剂是一类从动物、植物、微生物中提取具有生物催化能力的蛋白质。具有高效性、专一性，在适宜条件下具有活性。其应用领域遍及轻工、食品、化工、医药、农业以及能源、环境保护等方面。由于植物生长地域、季节、气候等的影响，生产酶制剂的产量、质量都不稳定。动物产生的酶主要从屠宰牲畜的腺体中提取，来源有限；只有微生物生产的酶，可满足任何规模的需求，产率高、质量稳定。微生物酶制剂既可取代性能相同的动、植物主要酶制剂种类，又能生产出在100℃起催化作用的高温-淀粉酶和在pH10～12起作用的洗涤剂蛋白酶等品种。酶制剂的应用因其天然、安全性及明显的使用效果而被更多的业内生产者使

用。[2]

2.酶制剂的应用

在工业上用酶反应尤其固定化酶反应来代替需要高温、高压、强酸、强碱的化学反应，在简化工艺、降低设备投资与生产成本、提高产品质量与收率、节约原料与能源，以及减少污染等方面已日益受到人们的重视。

2.1酶制剂在食品工业的应用

在食品工业中酶制剂也有广泛的应用，主要被用于果蔬加工、焙烤、乳制品加工等方面。目前果蔬汁加工中使用最多的是果胶酶，果蔬酶对果胶的作用明显地改善了加工过程，因而成为果蔬汁加工中最重要的一种酶。蛋白酶在烘烤食品中的应用，可以抵抗面包老化作用，延长面包货架期；葡萄糖氧化酶应用于面包生产烘烤后，可以使面包体积膨大、气孔均匀、有韧性、不粘牙。在乳制品应用中，原料乳通过凝乳酶作用可以制干酪；在牛乳中加入乳糖酶，则可使乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，大大改善加工性能，而且更有利于乳酸发酵生产酸奶，提

高乳糖消化吸收率，改善制品口味。

2.2酶制剂在医药领域的应用

由于酶制剂具有作用明确、专一性强、疗效显著和副作用小等特点。因此，其作为药物可以治疗很多疾病，被广泛用作助消化、抗炎敛疮、促凝、促纤溶、促进生物氧化以及解毒、抗肿瘤等方面的治疗用药。酶在医药领域的应用主要是用于疾病的诊断、治疗和制造药物。

▲表1 酶在疾病治疗方面的应用

2.3酶制剂在环境保护的应用

人类赖以生存的环境质量，是目前举世瞩目的重大问题，环境保护问题越来越受到人们的重视。在环境监测方面，根据固定化酶用于分析的原理，固定化酶可以用于测定有毒物质的含量，进行环境监测。在三废处理方面，将能处理废水的酶制成固定化酶，形式有酶布、酶片或酶柱等。直接用于处理静止废水。处理流动废水时根据所含的污物和数量，选用玻璃酶或塑料酶柱，再根据要处理的物

2.4酶制剂在化工的应用

在化工领域的应用可细分为以下几个方面，洗涤剂工业，酒精工业和有机酸工业中，精细化工，纺织、皮革、造纸工业及日化用品中的应用。

2.5酶制剂在农业的应用

工业酶制剂在农业方面也有非常好的应用。在水产养殖方面，饲用酶制剂目前被认为是使用最安全的一种饲料添加剂，还广泛应用在家禽、猪、牛等养殖中；在农药残留降解方面，利用微生物高效快速分解农药的特性，对农药残留进行降解，减少农药对环境安全的影响；作为抗生素替代品，畜禽饲料中通过添加一定量酶制剂，可显著提高畜禽的生长发育速度，防止疾病的发生，总之，用现代生物技术改造和提升传统产业已成为生物技术产业化的发展方向。

3.酶制剂发展现状及国内外对比分析

3.1酶制剂发展现状

BCC最新研究报告显示，未来4 年全球工业酶制剂市场价值将以9.1％的复合年增长率继续增长，由2011年的39亿美元增加至2016 年的约61亿美元。该报告将工业酶市场细分成3个部分：生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。2011 年生物酶的市场价值达12 亿美元，预计还将以8.2％的复合年增长率继续增长，2016年达17亿美元。2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元，未来4 年还将以10.4％的年均复合增长率增长，预计2016年达21 亿美元。2011年其他酶制剂的市场价值为15 亿美元，预计还将以8.7％的复合年增长率增长，到2016年市场价值将达到22亿美元。[3]

3.2国内外对比分析

我国酶制剂工业面经过近几十年的发展，初步具有一定的规模，取得了很大的进步。但是，国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位，特别是一些比较出色的公司，例如，诺和诺德公司（Novo Nordisk）、丹尼斯克公司（Danisco）等。[4] 3.2.1 研发资金、人员投入不足，研发能力差：我国酶制剂公司用于开发新产品、改进生产工艺的资金不到其产品销售额的1%，人员投入也严重不足。相比之下，国外酶制剂公司在研发上的资金投入约为其销售额的10%左右，有的