8酶的工业应用
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可利用酶的催化作用，增加洁齿效果，减少牙垢并可 防止龋齿的发生。
三、增强产品使用效果
加酶饲料
淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和半纤维素酶等在饲料中 的添加，可增加饲料的可消化性。
加酶护肤用品
SOD、碱性磷酸酶、尿酸酶、弹性蛋白酶等在护肤及化 妆品中的添加，可有效提高护肤效果。
SOD
酶制剂在国外饲料工 业中得到不断应用， 不仅提高了饲料原料 的转化率，也促进了 对饲料的消化。
原料：淀粉。 酶：-淀粉酶和糖化酶。都要求达到一定纯度，
尤其是糖化酶中应不含葡萄糖苷转移酶。通常 使用游离酶分批方式，也可采用固定化糖化酶 进行连续生产。
一、制糖工业
果葡糖浆的生产
原料：葡萄糖，一般由淀粉通过酶法水解制得。但需 经过层析等方法精制后使用。
酶：葡萄糖异构酶。最适pH可由于来源不同而有所差 别；温度不宜超过70℃。
不同来源的该酶对温度和pH的要求不同。同一来源的该 酶在催化水解反应和催化合成反应时所要求的条件各不 相同，尤其是pH条件相差很大，操作时要控制好。
催化合成反应时，还要注意反应液中6-APA与侧链羧酸 衍生物的比例。反应液中适当加入一些表面活性剂或异 丁醇等，有利于提高转化率。
三、酶在药物制造方面的应用
-酪氨酸酶
可催化L-酪氨酸或邻苯二酚生成多巴。已经制 成固定化酶使用。
多巴是治疗帕金森氏综合症的一种重要药物。 该酶作用pH为3.5-6.0，温度为30-55℃，为控
制氧化进程，应添加维生素C或硫酸肼等抗氧 化剂。
三、酶在药物制造方面的应用
核苷磷酸化酶
可催化阿糖尿苷生成阿糖腺苷；而阿糖尿苷由 尿苷通过化学方法转化而成；
二、酶在疾病治疗方面的应用
酶作为药物可治疗多种疾病，且具有疗效显 著，副作用小的特点。
蛋白酶
可用于治疗多种疾病，是临床上使用最早、用途最广的 药用酶之一。
可作为消化剂，治疗消化不良和食欲不振； 可作为消炎剂，治疗各种炎症； 经静脉注射，可治疗高血压。
二、酶在疾病治疗方面的应用
溶菌酶
纺织原料的处理
上浆：用-淀粉酶处理淀粉，可用作上浆的浆料； 退浆：利用-淀粉酶使浆料水解；若上浆时用动物胶
作胶浆，可用蛋白酶使之退浆。
一、原料处理
造纸原料的制浆
酶法制浆：木质素酶可水解除去木质素，提高 纸的质量，而且环保。
生丝的脱胶处理
胰蛋白酶、木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶可在温 和条件下催化丝胶蛋白水解。
炎及氧中毒等疾病有显著疗效。
L-天门冬酰胺酶
是一种用于治疗癌症的酶。特别是对治疗白血 病有显著疗效。
三、酶在药物制造方面的应用
青霉素酰化酶
在半合成抗生素的生产上有重要作用的一种酶。它催化 青霉素或头孢菌素水解生成6-APA和7-ACA，又可催化酰 基化反应，合成新型青霉素和头孢菌素。
果葡糖浆 c. 结晶→离心分离→干燥→结晶葡萄糖
一、制糖工业
饴糖的生产
饴糖是我国传统的淀粉糖制品。是以大米或糯 米为原料，加进大麦芽，利用麦芽中的-淀粉 酶和-淀粉酶，将淀粉糖化而成的麦芽糖浆。 其中 含麦芽糖30%-40%，糊精60%-70%。
饴糖也可用酶法生产。原料也是大米或糯米， 所用酶为-淀粉酶和-淀粉酶，此法生产的饴 糖，麦芽糖含量可达60%-70%。
酶法生产核苷酸
• 5’-磷酸二酯酶水解RNA生产各种5’-核苷酸； • 腺苷酸脱氨酶水解AMP生产IMP； • 核苷磷酸化酶催化肌苷生成5’-IMP，催化鸟苷生
成5’-GMP。
五、食品添加剂的生产
甜味剂的生产
嗜热菌蛋白酶催化Asp和Phe生成天苯肽（阿 斯巴甜）
葡萄糖基转移酶生产帕拉金糖 ···
高果糖浆：通常果葡糖浆含果糖42%左右，若将其中 的葡萄糖与果糖分离，将分离出的葡萄糖再进行异构 化，如此反复，可得到果糖含量达70%、90%甚至更高 的糖浆，称为高果糖浆。
大米→浸泡→水洗→磨浆→调浆（加入淀 粉酶）→液化→压滤→糖化（加入糖化酶） →升温→压滤→精制→浓缩
a. 液体糖浆 b. 葡萄糖异构酶异构化→精制→浓缩→
风味酶的发现和应用，在食品风味的再现、强化和矫正 方面有广阔应用前景。例如： 用洋葱风味酶处理甘蓝等蔬菜； 用奶油风味酶（脂肪酶）作用于含乳脂的巧克力、冰 淇淋、人造奶油等食品； 端肽酶水解苦味肽消除苦味； 风味酶用于恢复甚至强化原来的天然风味。
面包制造中，面团中添加适量的-淀粉酶和蛋白酶，可 缩短面团发酵时间，面包品质也有提高。
脱除苦味和防止出现白色浑浊； 葡萄糖氧化酶：可去除果汁、饮料、罐头食品和果蔬干
制品中的氧气，防止产品氧化变质，防止微生物生长， 延长食品保存期； 溶菌酶：可防止细菌污染，起保鲜作用等。
果胶酶的作用机理
酯化的半乳糖醛酸
柚苷（柚配质-7-芸香糖苷） 橙皮苷（橙皮素-7-芸香糖苷）
四、改善食品的品质和风味
植酸酶 Bio-Feed® Phytase ( Ronozyme® P ) 主要用于提高植酸磷的消化率，并相应改善钙和其它矿物元素 的利用率。大大降低了动物粪便中磷的排放量，有益环保。
8.3 酶在医药行业的应用
酶在医药方面的应用可归纳为：
用酶进行疾病的诊断； 用酶进行治疗各种疾病； 用酶进行制造各种药物。
淀粉酶类与淀粉糖业
淀粉 淀粉酶
淀
液化液
粉 酶
糖化酶
类
糖化液
与
淀
粉
糖
业
喷雾干燥 粉状葡萄糖
氢化还原 山梨醇
结晶 结晶葡萄糖 异构酶
果葡糖浆
果糖42% 葡萄糖55%
分离
低聚糖 混合
高果糖浆
果糖浆 果糖80-90%
果糖55% 葡萄糖39% 低聚糖
二、蛋白制品加工
乳制品加工：
凝乳蛋白酶用于制造奶酪：
• 水解κ-酪蛋白，促进α,β-酪蛋白凝固
用乳糖酶生产低乳糖奶：
• β-半乳糖苷酶分解乳糖
蛋白酶用于生产乳蛋白水解物：
• 水解大分子蛋白为小分子的肽和氨基酸
二、蛋白制品加工
蛋制品加工：葡萄糖氧化酶用于除去蛋制品中存 在的少量葡萄糖，以防止褐变，提高产品质量。
鱼制品加工：利用蛋白酶生产可溶性的鱼蛋白粉； 用三甲基胺氧化酶脱腥等。
氨基酸、有机酸、抗 生素、多肽
生物传感器
内容提纲
1 酶在食品工业中的应用 2 酶在轻工方面的应用 3 酶在医药行业中的应用 4 酶在生物工程中的应用
8.1 酶在食品方面的应用
制糖工业 蛋白制品加工 果蔬加工 改善食品的风味和品质 食品添加剂的生产
一、制糖工业
酶法生产葡萄糖
过去国内外葡萄糖生产通常采用酸法水解，现 在大都采用酶法。
阿糖腺苷具有显著的抗癌和抗病毒作用。
无色杆菌蛋白酶
可以特异性催化胰岛素B链羧基末端上的氨基 酸置换反应，由猪胰岛素转变为人胰岛素，以 增加疗效。
乳糖酶 乳糖不耐症主要有三种类型： 1．原发性乳糖不耐症： 2．继发性乳糖不耐症： 3．先天性乳糖酶不足：
避免食用含有乳糖的食物、 补充乳糖酶 、 食用不含乳糖的替代产品
酶法制革
蛋白酶可用于原料皮脱毛； 酸性蛋白酶和少量脂肪酶可用于皮革软化。
三、增强产品使用效果
加酶洗涤剂
目前洗涤剂中最广泛最大量使用的是碱性蛋白酶； 酶也可加到肥皂中制成加酶肥皂等； 淀粉酶、脂肪酶、果胶酶和纤维素酶等也可添加于固
体和液体洗涤剂中。
加酶牙膏、牙粉和嗽口水
可添加到洁齿用品中的酶有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶 和右旋糖酐酶等。
由于酶具有专一性强和效率高的特点，所 以在医药方面使用的酶具有种类多、用量 少、纯度高的特点。
一、酶在疾病诊断方面的应用
根据体液内酶活力的变化诊断疾病
酸性磷酸酶（ACP） • 前列腺癌患者及出现肝炎、甲状旁腺机能亢进、红血 球病变等疾病时，血清中酸性磷酸酶的活力会升高。
碱性磷酸酶（ALP或AKP） • 佝偻病、骨骼软化症、骨瘤、骨骼广泛性转移癌、甲 状旁腺机能亢进、黄疸性肝脏疾病等，患者血清中碱 性磷酸酶活力升高；而软骨发育不全等疾病，引起该 酶活力下降。
8.4 酶在生物工程中的应用
除去细胞壁 大分子切割 分子拼接
一、除去细胞壁
生物工程研究与应用中，有时需要除去细胞壁：
提取胞内物质； 原生质体的制备。 除去细胞壁的方法有多种，诸如机械研磨，物理、化学 破碎法等。但在制备原生质体或提取胞内某些稳定性较 差的活性物质时，只能利用各种专一性的酶。 根据不同细胞的结构和细胞壁组分的不同，除去细胞壁 时所采用的酶也有所区别。 此外，还必须控制好酶作用条件和时间。
五、食品添加剂的生产
酸味剂的生产
乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸 2-卤代酸脱卤酶催化2-氯丙酸生成乳酸 延胡索酸酶催化反丁烯二酸（延胡索酸）生
成苹果酸
五、食品添加剂的生产
增味剂（鲜味剂）的生产
酶法生产L-氨基酸
• 蛋白酶水解蛋白质生成混合L-氨基酸，然后分离 • 谷氨酸脱氢酶催化酮戊二酸生成L-谷氨酸
第七章 酶的工业应用
食品酶学
第八章 酶的工业应用 工业酶制剂的来源及特点
自然界发现的酶已达数千种 工业上常用的酶只有数十种 而目前大量生产的酶仅有十余种 80％以上的工业酶是水解酶，他们主要用于降解自然
界中的淀粉、蛋白质、脂肪等高聚物，即蛋白酶、淀 粉酶和脂肪酶是目前工业应用的3大主要酶制剂。
• 蛋白酶：用于奶制品业、去污剂、皮革业等； • 淀粉酶：用于烘焙、酿造、淀粉糖化和纺织业等； • 脂肪酶：用于食品、去污剂和精细化工工业等。
酶的主要应用领域
发酵工程
脂肪工程
酶的生 产
新 酶 基因工程
细胞工程
蛋白质工程
固定化酶
酶电极
酶制剂 药用酶 食品添加剂 洗涤剂
酶反应
制糖(葡萄糖、麦芽糖、 果葡糖浆)
乳化剂的生产
脂肪酶催化甘油三酯生成甘油单酯（乳化剂）
8. 2 酶在轻工业方面的应用
原料处理 轻工、化工产品制造 增强产品食用效果
一、原料处理
发酵原料的处理
淀粉原料的处理，一般采用-淀粉酶和糖化酶（啤酒 生产）；
含纤维素原料可用纤维素酶处理； 含戊聚糖的植物原料可用各种戊聚糖酶处理。
肉制品加工：蛋白酶用于制造肉类水解蛋白；用 木瓜蛋白酶制成嫩肉粉；蛋白酶用于生产明胶； 溶菌酶用于肉类制品的保鲜防腐等。
溶菌酶（肽多糖水解酶）
三、果蔬加工
果胶酶：用于果汁和果酒的澄清以及提高出汁率； 纤维素酶：分解细胞壁，提高出汁率和可溶性固形物含
量； 柚苷酶和橙皮苷酶：可分别用于柑桔类果汁或罐头制品
一、酶在疾病诊断方面的应用Байду номын сангаас
根据体液内酶活力的变化诊断疾病
转氨酶 血清谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活力测定， 已在肝脏疾病和心肌梗塞等疾病诊断中得到广泛应用。
葡萄糖醛缩酶、胃蛋白酶、乳酸脱氢酶、醛缩酶、磷酸 葡萄糖变位酶等的活力测定，有助于对某些癌症作出诊 断。
体检表中有关酶的选项
催化AMP生成ADP和ATP等。
二、轻工化工产品制造
酶法生产有机酸
工业上采用固定化延胡索酸酶连续生产L-苹果酸； 环氧琥珀酸水解酶用于生产L-酒石酸。
酶法制酱
酱油或豆酱生产中，利用蛋白酶催化大豆蛋白质水解，可缩短 生产周期，提高蛋白质利用率；
酱油酿造中，添加纤维素酶可提高原料利用率。
也是一种应用广泛的药用酶。具有抗菌、消炎、 镇痛等作用。
可作用于细菌的细胞壁，使病原菌、腐败性细 菌等溶解死灭，疗效显著而副作用很小。与抗 生素联合使用，可显著提高抗生素的疗效。
二、酶在疾病治疗方面的应用
SOD
可使机体免遭超氧负离子的损害； 具有抗辐射作用并对红斑狼疮、皮肌炎、结肠
工业上已将固定化菌体形式的天门冬氨酸酶和天门冬氨酸--脱 羧酶分别用于L-天门冬氨酸和L-丙氨酸的连续生产；
已内酰胺水解酶用于L-赖氨酸的生产； 噻唑啉羧酸水解酶用于合成L-半胱氨酸。
酶法生产核苷酸
5’-磷酸二酯酶水解RNA生产各种5’-核苷酸； 腺苷酸脱氨酶水解AMP生产IMP； 核苷磷酸化酶催化肌苷生成5’-IMP，催化鸟苷生成5’-鸟苷酸，
羊毛的除垢
羊毛在染色前需除垢，可利用蛋白酶来实现， 提高羊毛的着色率，并保持羊毛的特点，提高 羊毛制品的质量。
脱皮（酶法）
碎屑
化学法纸浆（生物酶纸浆）
•机械法纸浆
•漂白（生物法用木质素氧化酶） 造纸机（酶法脱墨）
二、轻工化工产品制造
酶法生产L-氨基酸
L-氨基酰化酶用于DL-酰基氨基酸的光学拆分，工业上已采用固 定化酶的方式连续生产L-苯丙氨酸和L-色氨酸等；
三、增强产品使用效果
加酶饲料
淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和半纤维素酶等在饲料中 的添加，可增加饲料的可消化性。
加酶护肤用品
SOD、碱性磷酸酶、尿酸酶、弹性蛋白酶等在护肤及化 妆品中的添加，可有效提高护肤效果。
SOD
酶制剂在国外饲料工 业中得到不断应用， 不仅提高了饲料原料 的转化率，也促进了 对饲料的消化。
原料：淀粉。 酶：-淀粉酶和糖化酶。都要求达到一定纯度，
尤其是糖化酶中应不含葡萄糖苷转移酶。通常 使用游离酶分批方式，也可采用固定化糖化酶 进行连续生产。
一、制糖工业
果葡糖浆的生产
原料：葡萄糖，一般由淀粉通过酶法水解制得。但需 经过层析等方法精制后使用。
酶：葡萄糖异构酶。最适pH可由于来源不同而有所差 别；温度不宜超过70℃。
不同来源的该酶对温度和pH的要求不同。同一来源的该 酶在催化水解反应和催化合成反应时所要求的条件各不 相同，尤其是pH条件相差很大，操作时要控制好。
催化合成反应时，还要注意反应液中6-APA与侧链羧酸 衍生物的比例。反应液中适当加入一些表面活性剂或异 丁醇等，有利于提高转化率。
三、酶在药物制造方面的应用
-酪氨酸酶
可催化L-酪氨酸或邻苯二酚生成多巴。已经制 成固定化酶使用。
多巴是治疗帕金森氏综合症的一种重要药物。 该酶作用pH为3.5-6.0，温度为30-55℃，为控
制氧化进程，应添加维生素C或硫酸肼等抗氧 化剂。
三、酶在药物制造方面的应用
核苷磷酸化酶
可催化阿糖尿苷生成阿糖腺苷；而阿糖尿苷由 尿苷通过化学方法转化而成；
二、酶在疾病治疗方面的应用
酶作为药物可治疗多种疾病，且具有疗效显 著，副作用小的特点。
蛋白酶
可用于治疗多种疾病，是临床上使用最早、用途最广的 药用酶之一。
可作为消化剂，治疗消化不良和食欲不振； 可作为消炎剂，治疗各种炎症； 经静脉注射，可治疗高血压。
二、酶在疾病治疗方面的应用
溶菌酶
纺织原料的处理
上浆：用-淀粉酶处理淀粉，可用作上浆的浆料； 退浆：利用-淀粉酶使浆料水解；若上浆时用动物胶
作胶浆，可用蛋白酶使之退浆。
一、原料处理
造纸原料的制浆
酶法制浆：木质素酶可水解除去木质素，提高 纸的质量，而且环保。
生丝的脱胶处理
胰蛋白酶、木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶可在温 和条件下催化丝胶蛋白水解。
炎及氧中毒等疾病有显著疗效。
L-天门冬酰胺酶
是一种用于治疗癌症的酶。特别是对治疗白血 病有显著疗效。
三、酶在药物制造方面的应用
青霉素酰化酶
在半合成抗生素的生产上有重要作用的一种酶。它催化 青霉素或头孢菌素水解生成6-APA和7-ACA，又可催化酰 基化反应，合成新型青霉素和头孢菌素。
果葡糖浆 c. 结晶→离心分离→干燥→结晶葡萄糖
一、制糖工业
饴糖的生产
饴糖是我国传统的淀粉糖制品。是以大米或糯 米为原料，加进大麦芽，利用麦芽中的-淀粉 酶和-淀粉酶，将淀粉糖化而成的麦芽糖浆。 其中 含麦芽糖30%-40%，糊精60%-70%。
饴糖也可用酶法生产。原料也是大米或糯米， 所用酶为-淀粉酶和-淀粉酶，此法生产的饴 糖，麦芽糖含量可达60%-70%。
酶法生产核苷酸
• 5’-磷酸二酯酶水解RNA生产各种5’-核苷酸； • 腺苷酸脱氨酶水解AMP生产IMP； • 核苷磷酸化酶催化肌苷生成5’-IMP，催化鸟苷生
成5’-GMP。
五、食品添加剂的生产
甜味剂的生产
嗜热菌蛋白酶催化Asp和Phe生成天苯肽（阿 斯巴甜）
葡萄糖基转移酶生产帕拉金糖 ···
高果糖浆：通常果葡糖浆含果糖42%左右，若将其中 的葡萄糖与果糖分离，将分离出的葡萄糖再进行异构 化，如此反复，可得到果糖含量达70%、90%甚至更高 的糖浆，称为高果糖浆。
大米→浸泡→水洗→磨浆→调浆（加入淀 粉酶）→液化→压滤→糖化（加入糖化酶） →升温→压滤→精制→浓缩
a. 液体糖浆 b. 葡萄糖异构酶异构化→精制→浓缩→
风味酶的发现和应用，在食品风味的再现、强化和矫正 方面有广阔应用前景。例如： 用洋葱风味酶处理甘蓝等蔬菜； 用奶油风味酶（脂肪酶）作用于含乳脂的巧克力、冰 淇淋、人造奶油等食品； 端肽酶水解苦味肽消除苦味； 风味酶用于恢复甚至强化原来的天然风味。
面包制造中，面团中添加适量的-淀粉酶和蛋白酶，可 缩短面团发酵时间，面包品质也有提高。
脱除苦味和防止出现白色浑浊； 葡萄糖氧化酶：可去除果汁、饮料、罐头食品和果蔬干
制品中的氧气，防止产品氧化变质，防止微生物生长， 延长食品保存期； 溶菌酶：可防止细菌污染，起保鲜作用等。
果胶酶的作用机理
酯化的半乳糖醛酸
柚苷（柚配质-7-芸香糖苷） 橙皮苷（橙皮素-7-芸香糖苷）
四、改善食品的品质和风味
植酸酶 Bio-Feed® Phytase ( Ronozyme® P ) 主要用于提高植酸磷的消化率，并相应改善钙和其它矿物元素 的利用率。大大降低了动物粪便中磷的排放量，有益环保。
8.3 酶在医药行业的应用
酶在医药方面的应用可归纳为：
用酶进行疾病的诊断； 用酶进行治疗各种疾病； 用酶进行制造各种药物。
淀粉酶类与淀粉糖业
淀粉 淀粉酶
淀
液化液
粉 酶
糖化酶
类
糖化液
与
淀
粉
糖
业
喷雾干燥 粉状葡萄糖
氢化还原 山梨醇
结晶 结晶葡萄糖 异构酶
果葡糖浆
果糖42% 葡萄糖55%
分离
低聚糖 混合
高果糖浆
果糖浆 果糖80-90%
果糖55% 葡萄糖39% 低聚糖
二、蛋白制品加工
乳制品加工：
凝乳蛋白酶用于制造奶酪：
• 水解κ-酪蛋白，促进α,β-酪蛋白凝固
用乳糖酶生产低乳糖奶：
• β-半乳糖苷酶分解乳糖
蛋白酶用于生产乳蛋白水解物：
• 水解大分子蛋白为小分子的肽和氨基酸
二、蛋白制品加工
蛋制品加工：葡萄糖氧化酶用于除去蛋制品中存 在的少量葡萄糖，以防止褐变，提高产品质量。
鱼制品加工：利用蛋白酶生产可溶性的鱼蛋白粉； 用三甲基胺氧化酶脱腥等。
氨基酸、有机酸、抗 生素、多肽
生物传感器
内容提纲
1 酶在食品工业中的应用 2 酶在轻工方面的应用 3 酶在医药行业中的应用 4 酶在生物工程中的应用
8.1 酶在食品方面的应用
制糖工业 蛋白制品加工 果蔬加工 改善食品的风味和品质 食品添加剂的生产
一、制糖工业
酶法生产葡萄糖
过去国内外葡萄糖生产通常采用酸法水解，现 在大都采用酶法。
阿糖腺苷具有显著的抗癌和抗病毒作用。
无色杆菌蛋白酶
可以特异性催化胰岛素B链羧基末端上的氨基 酸置换反应，由猪胰岛素转变为人胰岛素，以 增加疗效。
乳糖酶 乳糖不耐症主要有三种类型： 1．原发性乳糖不耐症： 2．继发性乳糖不耐症： 3．先天性乳糖酶不足：
避免食用含有乳糖的食物、 补充乳糖酶 、 食用不含乳糖的替代产品
酶法制革
蛋白酶可用于原料皮脱毛； 酸性蛋白酶和少量脂肪酶可用于皮革软化。
三、增强产品使用效果
加酶洗涤剂
目前洗涤剂中最广泛最大量使用的是碱性蛋白酶； 酶也可加到肥皂中制成加酶肥皂等； 淀粉酶、脂肪酶、果胶酶和纤维素酶等也可添加于固
体和液体洗涤剂中。
加酶牙膏、牙粉和嗽口水
可添加到洁齿用品中的酶有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶 和右旋糖酐酶等。
由于酶具有专一性强和效率高的特点，所 以在医药方面使用的酶具有种类多、用量 少、纯度高的特点。
一、酶在疾病诊断方面的应用
根据体液内酶活力的变化诊断疾病
酸性磷酸酶（ACP） • 前列腺癌患者及出现肝炎、甲状旁腺机能亢进、红血 球病变等疾病时，血清中酸性磷酸酶的活力会升高。
碱性磷酸酶（ALP或AKP） • 佝偻病、骨骼软化症、骨瘤、骨骼广泛性转移癌、甲 状旁腺机能亢进、黄疸性肝脏疾病等，患者血清中碱 性磷酸酶活力升高；而软骨发育不全等疾病，引起该 酶活力下降。
8.4 酶在生物工程中的应用
除去细胞壁 大分子切割 分子拼接
一、除去细胞壁
生物工程研究与应用中，有时需要除去细胞壁：
提取胞内物质； 原生质体的制备。 除去细胞壁的方法有多种，诸如机械研磨，物理、化学 破碎法等。但在制备原生质体或提取胞内某些稳定性较 差的活性物质时，只能利用各种专一性的酶。 根据不同细胞的结构和细胞壁组分的不同，除去细胞壁 时所采用的酶也有所区别。 此外，还必须控制好酶作用条件和时间。
五、食品添加剂的生产
酸味剂的生产
乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸 2-卤代酸脱卤酶催化2-氯丙酸生成乳酸 延胡索酸酶催化反丁烯二酸（延胡索酸）生
成苹果酸
五、食品添加剂的生产
增味剂（鲜味剂）的生产
酶法生产L-氨基酸
• 蛋白酶水解蛋白质生成混合L-氨基酸，然后分离 • 谷氨酸脱氢酶催化酮戊二酸生成L-谷氨酸
第七章 酶的工业应用
食品酶学
第八章 酶的工业应用 工业酶制剂的来源及特点
自然界发现的酶已达数千种 工业上常用的酶只有数十种 而目前大量生产的酶仅有十余种 80％以上的工业酶是水解酶，他们主要用于降解自然
界中的淀粉、蛋白质、脂肪等高聚物，即蛋白酶、淀 粉酶和脂肪酶是目前工业应用的3大主要酶制剂。
• 蛋白酶：用于奶制品业、去污剂、皮革业等； • 淀粉酶：用于烘焙、酿造、淀粉糖化和纺织业等； • 脂肪酶：用于食品、去污剂和精细化工工业等。
酶的主要应用领域
发酵工程
脂肪工程
酶的生 产
新 酶 基因工程
细胞工程
蛋白质工程
固定化酶
酶电极
酶制剂 药用酶 食品添加剂 洗涤剂
酶反应
制糖(葡萄糖、麦芽糖、 果葡糖浆)
乳化剂的生产
脂肪酶催化甘油三酯生成甘油单酯（乳化剂）
8. 2 酶在轻工业方面的应用
原料处理 轻工、化工产品制造 增强产品食用效果
一、原料处理
发酵原料的处理
淀粉原料的处理，一般采用-淀粉酶和糖化酶（啤酒 生产）；
含纤维素原料可用纤维素酶处理； 含戊聚糖的植物原料可用各种戊聚糖酶处理。
肉制品加工：蛋白酶用于制造肉类水解蛋白；用 木瓜蛋白酶制成嫩肉粉；蛋白酶用于生产明胶； 溶菌酶用于肉类制品的保鲜防腐等。
溶菌酶（肽多糖水解酶）
三、果蔬加工
果胶酶：用于果汁和果酒的澄清以及提高出汁率； 纤维素酶：分解细胞壁，提高出汁率和可溶性固形物含
量； 柚苷酶和橙皮苷酶：可分别用于柑桔类果汁或罐头制品
一、酶在疾病诊断方面的应用Байду номын сангаас
根据体液内酶活力的变化诊断疾病
转氨酶 血清谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活力测定， 已在肝脏疾病和心肌梗塞等疾病诊断中得到广泛应用。
葡萄糖醛缩酶、胃蛋白酶、乳酸脱氢酶、醛缩酶、磷酸 葡萄糖变位酶等的活力测定，有助于对某些癌症作出诊 断。
体检表中有关酶的选项
催化AMP生成ADP和ATP等。
二、轻工化工产品制造
酶法生产有机酸
工业上采用固定化延胡索酸酶连续生产L-苹果酸； 环氧琥珀酸水解酶用于生产L-酒石酸。
酶法制酱
酱油或豆酱生产中，利用蛋白酶催化大豆蛋白质水解，可缩短 生产周期，提高蛋白质利用率；
酱油酿造中，添加纤维素酶可提高原料利用率。
也是一种应用广泛的药用酶。具有抗菌、消炎、 镇痛等作用。
可作用于细菌的细胞壁，使病原菌、腐败性细 菌等溶解死灭，疗效显著而副作用很小。与抗 生素联合使用，可显著提高抗生素的疗效。
二、酶在疾病治疗方面的应用
SOD
可使机体免遭超氧负离子的损害； 具有抗辐射作用并对红斑狼疮、皮肌炎、结肠
工业上已将固定化菌体形式的天门冬氨酸酶和天门冬氨酸--脱 羧酶分别用于L-天门冬氨酸和L-丙氨酸的连续生产；
已内酰胺水解酶用于L-赖氨酸的生产； 噻唑啉羧酸水解酶用于合成L-半胱氨酸。
酶法生产核苷酸
5’-磷酸二酯酶水解RNA生产各种5’-核苷酸； 腺苷酸脱氨酶水解AMP生产IMP； 核苷磷酸化酶催化肌苷生成5’-IMP，催化鸟苷生成5’-鸟苷酸，
羊毛的除垢
羊毛在染色前需除垢，可利用蛋白酶来实现， 提高羊毛的着色率，并保持羊毛的特点，提高 羊毛制品的质量。
脱皮（酶法）
碎屑
化学法纸浆（生物酶纸浆）
•机械法纸浆
•漂白（生物法用木质素氧化酶） 造纸机（酶法脱墨）
二、轻工化工产品制造
酶法生产L-氨基酸
L-氨基酰化酶用于DL-酰基氨基酸的光学拆分，工业上已采用固 定化酶的方式连续生产L-苯丙氨酸和L-色氨酸等；