酶制剂工业概况及其应用进展_胡学智
酶制剂的发展及应用
酶制剂的发展及应用陈红霞酶制剂的概念：是按照一定的质量标准要求，应用适当的物理、化学方法，将酶从动、植物细胞及微生物发酵液中提取出来，加工成一定规格，并能稳定发挥其催化功能的生物制品。
一、酶制剂工业发展概况 (一)世界酶制剂工业发展概况酶从生物材料中被分离出来并制成制剂，最早的报道是1833年法国两位化学家在麦芽抽提物的酒精沉淀内发现了淀粉酶，可使2000倍淀粉液化而用于棉布退浆，这是酶制剂制备的萌芽。
1874年，丹麦出现凝乳酶的广告，是由小牛第4胃的胃液和黏膜制备的，用于制造干酪，这是酶制剂商品化的开始。
1884 年，日本人Takamine以麸皮培养米曲霉，用水提取和酒精沉淀获得淀粉酶，并在美国开设Takamine制药厂生产高峰(他卡)淀粉酶，用于棉布退浆和作消化剂，首先实现了微生物酶制剂的工业化生产。
此后，在欧洲、美国和日本先后建立了一些酶制剂工厂生产动、植物酶，如胰酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、麦芽淀粉酶，以及真菌、细菌淀粉酶等少数品种，其应用范围也仅限于用作消化剂、制革工业脱灰软化剂和棉布退浆剂等。
1949年，采用液体深层发酵法首先在日本成功地生产出细菌Q一淀粉酶，揭开了近代酶工业的序幕。
20世纪50年代前，酶制剂工业发展缓慢，直到60年代以后，抗生素深层发酵技术和菌种选育技术的进步，带动了微生物酶制剂工业的快速发展。
1963年，丹麦诺维信公司开发的碱性蛋白酶上市，欧洲加酶洗涤剂开始流行。
1969年日本田边制药厂利用固定化氨基酰化酶，由乙酰化-DL一氨基酸连续生产L一氨基酸获得成功，使L一氨基酸生产成本降低40％。
1975年，诺维信公司推出葡萄糖异构酶，酶法生产果葡糖浆获得成功，打破了蔗糖在食糖中的垄断地位，带动了淀粉深加工工业的兴起，工业用酶需求量开始增加，工业用酶具有经济、高效、用途广、环保等优点，因而受到人们的广泛重视。
80年代后，基因工程、蛋白质工程技术被广泛用于产酶菌种的培育和酶分子的结构改造，诺维信公司用于生产酶制剂和生物转化的工业微生物大约80％是工程菌，工程菌显著提高了酶的表达量和活力，赋予了工业用酶新的功能和特性，大大促进了酶制剂工业的发展。
饲料添加剂——微生物复合酶制剂
饲料添加剂——微生物复合酶制剂摘要：酶是一种专一性极高的生物催化剂，广泛应用于食品、纺织、饲料、医药、造纸等行业领域。
本文从酶制剂的发展历史、微生物复合酶制剂的生产方式、影响因素和复合酶制剂最新的研究成果以及16SrRNA菌种鉴定技术在菌种筛选中的应用等几个方面做了简单的综述，并提出了今后的发展方向，指明微生物制备复合酶制剂有巨大的发展潜力。
关键词：研究进展；复合酶；微生物发酵； 16Sr RNA酶是有活细胞产生的、催化特定生物化学反应的一种生物催化剂，酶制剂是经过提纯、加工后的具有催化功能的生物制品。
酶作为一种饲料添加剂具有很多优点：（1）酶催化的反应需要在常温常压下进行，而且具有很高的效率和专一性，它不会有任何有害残留物质；（2）其用量小，经济合算；（3）酶反应条件温和、易操作、能耗低，还可避免因剧烈操作所造成营养成分的损失。
因此，酶的应用正日益受到人们的重视。
大量的试验表明，酶制剂主要参与以下活动，发挥其作用：（1）参与细胞壁降解，使酶与底物充分接触，增进现有养分的消化；（2）水解非淀粉多糖（NSP），降解消化道内容物粘度；（3）消除抗营养因子；（4）补充内源酶的不足，改进动物自身肠道酶的作用效果；（5）使某些成分在消化道内的消化位点转移，如NSP的消化由大肠转入小肠，使消化后的营养更易于吸收；（6）改变消化道内菌群分布。
酶的制备主要有2种方法，即直接提取法和微生物发酵生产法。
早期的酶制剂是以动植物作为原料，从中直接提取的。
由于动植物生长周期长，又受地理、气候和季节等因素的影响，因此原料的来源受到了限制，不适于大规模的工业生产。
目前生产上应用的酶制剂中，虽然动、植物来源的酶制剂还在发挥着不可忽视的作用，占很少的一部分，但人们正越来越多地转向以微生物作为酶制备的主要来源，如淀粉酶和蛋白酶的微生物制备已经实现工业化。
目前已经能够大规模工业化生产的100多种酶中，绝大部分都是通过微生物发酵生产的。
固体培养黑曲霉复合酶在传统发酵上的应用
表 ５ 上 海 香 醋 添 加 复 合 酶 的效 果 （ 平 均 ） ３批
项目 发 酵周 期 ／ ｄ 加 复合 酶
９ ８
５． ２ ７
老 工 艺
１１ ２
５．１ ２
产量 的提高 是 由于酶 的作 用 ， 结果见 表 ３ 。 ］
表 ３ 添加复合酶 与灭活酶 的比较
醋 醪醋 酸浓度／ ％ Ｈ 品率 ｊ 醋 的感官
５ ９２ ．７
５ １５ ．８
Ｕ 日 Ｕ吞
９ ５ ７— ２系从 ２０ ０多 株 宇佐 美 曲霉 白色 变 ０— ３ ４ ０ 种 中 自然 分离 得 到 的优 良产 酶 菌株 ， 产 生 黄 曲 不 霉毒 素 ， 固体培 养 条件 下 可产 生较 强活 性 的 酸 在 性蛋 白酶 、 糖化 酶 、 胶酶 、 聚糖酶 和纤维 素酶 。 果 木 固体 培养 物干燥 后 可 以直 接作 饲 料 添 加剂 ， 是 还
色泽深 ， 澄清佳 色泽浅 ， 尚澄清
上海 香醋 是 采 用糯 米 为 原 料 ， 先加 淀 粉 酶 和 糖 化酶糖 化 ， 酵母 进行酒 精发 酵后 ， 加 待酒 醪酒精
注 ： 酵 时 间 为 ６ 。 发 ５ｈ
・
浓度 达 ８ ～１ ％左 右 ， ％ ０ 再泵 入 醋 化槽 ， 入 麸皮 加
表 １ Ｍ ９ ５７— ２与 其 它 菌 株 产 酶 效 果 的 比 较／ ｇ ０— ３ ４ ｕ・ 一
２ 复合 酶 用 于 酒精 发酵
将 复合 酶按 原料 ０ ０ ％ ～ ． ％ 的量 添加 于 ．５ ０１ 玉米糖 化醪 中 ， 种 酵母 后 ， 温 度 为 ３ ℃下 进 接 在 ０ 行酒 精发酵 ４ ７ ， 馏酒 精 ， ８— ２ｈ 蒸 测定 馏 出液酒 精 浓度 ， 果表 明 ， 酶组酒 精浓 度 比对 照组及 加 尿 结 加
酶制剂行业研究报告
酶制剂行业研究报告酶制剂是指利用生物酶对废水、废气、废渣等进行分解和分解的工业生产技术。
酶制剂行业是我国环保工业迅速崛起的重要组成部分之一，也是我国环保产业的重要方向。
目前，我国酶制剂行业正处于迅速发展的阶段。
酶制剂的研发和应用已经涵盖了多个领域，包括食品、饲料、制药、化工、农业等。
酶制剂的市场规模也在不断扩大，预计在未来几年内将会保持较高的增长率。
在酶制剂行业的发展过程中，我国政府的政策支持起到了重要的推动作用。
政府鼓励企业加大研发投入，提高技术水平，加强产品质量控制。
同时，政府还加强了酶制剂行业的标准化建设，加强了酶制剂的生产监管，保证了市场的公平竞争。
在竞争日益激烈的酶制剂行业，企业需要不断提高技术水平，不断进行技术创新。
首先，企业需加强对酶制剂的研发投入，提高研发效率和研发质量。
其次，企业需要加强与科研院所和高校的合作，充分利用外部资源，提高技术水平。
同时，企业还需加强市场营销能力，加深与客户的合作，提供更好的解决方案。
酶制剂行业是一个潜力巨大的行业，但也面临一些挑战。
首先，酶制剂行业的技术门槛较高，竞争压力较大。
其次，酶制剂行业的产品生命周期较短，市场需求变化较快。
再次，酶制剂的生产过程中，会产生一定的废水、废气和废渣，对环境造成一定的污染。
因此，企业需要加强环保意识，加强对废物处理的技术研发。
总结而言，酶制剂行业是我国环保产业发展的重要方向，具有广阔的市场前景。
企业需要加强技术研发，提高技术水平，提供更好的解决方案。
同时，也需要加强与高校和科研院所的合作，充分利用外部资源。
最重要的是，企业需要加强环保意识，加强对废物处理的研发，保证环境的可持续发展。
2023年中国酶制剂工业发展简史及发展趋势报告模板
中国酶制剂工业发展历程
中国酶制剂工业崛起，全球最大生产国
中国酶制剂工业的发展历程可以追溯到20世纪50年代初期。当时，国内酶制剂生产能力较低，主要 依赖进口。随着改革开放的深入，中国酶制剂工业开始逐步发展壮大。目前，中国已成为全球最大 的酶制剂生产国，国内市场占有率超过80%。
中国酶制剂工业技术不断提高，预计未来产能将 提升
2.中国酶制剂工业起步：50-70年代，以传统发酵为主导， 产品种类单一
20世纪50年代至70年代，中国酶制剂工业经历了起步阶段。当时，主要采用传统发酵方法生产，产品种类单一， 主要用于食品和洗涤剂行业。
3.中国酶制剂工业快速发展
20世纪80年代至90年代，中国酶制剂工业进入快速发展阶段。随着改革开放的深入，市场需求不断扩大，生产技 术水平不断提高，产品种类和产量迅速增加。
自改革开放以来，中国的酶制剂工业发展经历了许多变革和挑战。经过多年的研发和技术升级，中国已经逐步发展成为全球最大的酶制剂生产国之一。
2.农业领域，酶制剂的应用助力农业生产
在农业领域，酶制剂的应用已经成为了提高农业生产效率和品质的重要手段。酶制剂可以分解复杂的有机物质，释放出营养物质，促进作物的生长和发育。在中国，酶制剂已经被广泛应用于种植、养殖和农产品加工等各个领域。
目录
PA R T
01
中国酶制剂工业发展历程
Development History of Enzyme Preparation Industry in China
中国酶制剂工业发展简史
1.2023年中国酶制剂市场规模增长迅速，年均增长 率达XX%
2023年，中国酶制剂市场规模达到XX亿元人民币，比2018年增长了XX%，年均增长率达到 XX%。其中，酶制剂原料药市场规模为XX亿元人民币，酶制剂饲料添加剂市场规模为XX亿元人民 币，酶制剂工业清洗市场规模为XX亿元人民币。
酶制剂的应用现状及发展趋势
1、生物制药：工业酶制剂在生物制药领域的应用主要包括抗生素、维生素、 氨基酸等药品的生产过程。利用工业酶制剂的催化作用，可以提高药品的生产效 率和产品质量。
2、化工：工业酶制剂在化工领域的应用主要包括有机合成、石化、精细化 工等。利用工业酶制剂的专一性和高效性，可以实现某些传统化工生产难以完成 的任务。
3、可持续发展
在可持续发展方面，酶制剂具有很好的应用前景。酶制剂的使用可以降低能 源消耗和环境污染，提高资源的利用率。未来，随着环保意识的不断提高，酶制 剂在环保、能源等领域的应用将得到更加广泛的和发展。
应用实践
1、生物医药领域
在生物医药领域，酶制剂的应用实践已经取得了显著的成果。例如，溶血栓 酶作为酶制剂的一种，可以有效治疗血栓性疾病。通过使用溶血栓酶，可以溶解 血栓并恢复血液流通，提高患者的生活质量。另外，酶制剂在抗生素、抗病毒药 物等方面的应用也在不断拓展。
4、安全性高：工业酶制剂在生产和使用过程中安全性较高，对人体和环境 危害较小。
随着环保意识的增强和生物技术的不断发展，工业酶制剂的市场需求量逐年 增加。预计未来几年，工业酶制剂市场规模将保持10%以上的增长速度。同时， 随着新产品和新应用的不断涌现，工业酶制剂的市场前景非常广阔。
五、工业酶制剂的研究现状
与传统的化工生产方式相比，工业酶制剂具有以下优势：
1、高催化效率：工业酶制剂具有极高的催化效率，能够大大缩短生产周期， 提高生产效率。
2、高度专一性：工业酶制剂具有极高的专一性，只对特定的底物进行催化 反应，有利于实现工业化生产。
3、环保友好：工业酶制剂属于生物催化剂，对环境友好，有利于降低生产 过程中的环境污染。
研究现状
1、工业领域
在工业领域，酶制剂主要应用于纺织、造纸、皮革、石化等行业。通过使用 酶制剂，可以提高生产效率和产品质量，降低能源消耗和环境污染。例如，在纺 织工业中，淀粉酶可以用于棉织物的退浆，减轻对环境的污染。
2024年工业用酶制剂市场发展现状
工业用酶制剂市场发展现状引言工业用酶制剂是一种经过生物工程技术改造而成的酶，广泛应用于各个工业领域。
它具有高效、环保的特点，能够代替传统的化学方法，为工业生产带来了巨大的变革。
本文将对工业用酶制剂市场的发展现状进行分析和总结。
行业概述工业用酶制剂市场是一个快速发展的行业。
随着科技的进步和环保意识的提高，越来越多的工业领域开始采用酶制剂，以实现绿色生产和可持续发展。
当前市场上主要的工业用酶制剂包括淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等。
市场规模工业用酶制剂市场在过去几年中取得了快速增长。
根据市场研究机构的数据，2019年全球工业用酶制剂市场规模达到了100亿美元，并预计在未来几年内将以每年10%左右的增速增长。
主要推动市场增长的因素包括需求的增加、技术的进步以及政策的支持。
应用领域工业用酶制剂在各个领域中都有广泛的应用。
以下是几个主要的应用领域：生物燃料工业用酶制剂在生物燃料领域中有重要的应用。
它可以将废弃物、农作物秸秆等生物质转化为生物燃料，从而减少对化石燃料的依赖，达到环保和可持续发展的目标。
食品和饮料工业用酶制剂在食品和饮料工业中也发挥着重要作用。
它可以用于面包、啤酒、乳制品等的生产过程中，提高生产效率和产品质量。
纺织工业工业用酶制剂在纺织工业中被广泛应用。
它可以用于染色、漂白和整理等工序，减少化学药剂的使用量，降低环境污染。
洗涤剂工业用酶制剂在洗涤剂中具有良好的应用前景。
它可以提高洗涤效果，降低洗涤温度，减少能源消耗。
市场竞争格局工业用酶制剂市场竞争格局较为分散。
目前市场上存在着许多国内外的制造商和供应商。
主要的市场参与者包括诺华、邦奇、霍尼韦尔等。
这些公司通过技术创新、产品质量和服务的提升来争夺市场份额。
发展趋势与挑战工业用酶制剂市场面临着一些发展趋势和挑战。
其中，以下几点值得关注：技术创新工业用酶制剂市场未来的发展离不开技术的创新。
通过持续投入研发和创新，开发更加高效、低成本的工业用酶制剂，将是市场发展的重要驱动力。
酶在发酵工业生产的应用现状及发展趋势
酶在发酵工业生产中的应用现状和发展趋势塔骥1032103030摘要：本文通过列举酶在发酵工业生产中的应用，及在这些应用中的应用现状，对酶法在这些工业生产中未来的发展进行了探讨。
关键词：酶；发酵；工业生产一、前言酶制剂行业是高技术产业，它的特点是用量少、催化效率高、专一性强，是为其他相关行业服务的工业。
酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后，现已形成一个富有活力的高新技术产业，保持持续高速度发展。
过去10年里，国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化，以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟，以及对各个应用行业的引入和实践，把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。
我国酶制剂已广泛应用于食品、酿造、味精、制药、有机酸、淀粉糖、纺织、皮革、洗涤剂及保健品等很多领域，并且应用领域不断扩大，应用技术水平不断提高，然而与国外先进国家相比尚有差距。
二、酶在发酵工业中的应用2.1酶法生产葡萄糖利用酶水解淀粉生产葡萄糖是酶催化工业的一项重大成就，由日本在20世纪50年代末研究成功，现已在全世界普遍采用。
酶法生产葡萄糖是以淀粉为原料，先经。
一淀粉酶液化成糊精，再用糖化酶催化生成葡萄糖。
如北京房山酶制剂总厂的产品耐高温a-淀粉酶采用地衣芽孢杆菌深层培养、提炼等工序精制而成；能随机水解淀粉、糖原及降解物内部的 a-1.4 葡萄糖苷键使得胶状淀粉溶液的黏度迅速下降，产生可溶性糊精和寡聚糖，过度的水解则可产生葡萄糖和麦芽糖。
低聚糖的制备：低聚糖是由3-9个单糖昔键连接而成的低度聚合糖。
它之所以具有生理功效，是因为他能促进人体肠道内固有的有益细菌一双歧杆菌的增殖，从而抑制肠道内腐败菌的生长，减少有毒发酵产物的形成。
目前，微生物糖昔水解酶在生产中应用较多，而且技术都比较成熟。
如利用α-葡萄糖苷酶生产的低聚异麦芽糖，利用节杆菌产生的β一呋喃果糖苷酶合成的低聚乳果糖、低聚半乳果糖等，利用α-半乳糖昔酶生产的棉子糖和密二糖等。
胡振兴 酶制剂的最新研究进展
学生姓名：***学号：**********专业：生物工程学院：生命科学与技术导师姓名：杨洋教授任课老师：杨辉老师酶制剂的最新研究进展胡振兴学院：生命科学与技术学院专业：生物工程学号：1208391002摘要：酶工程是研究酶的生产和应用的一门新兴学科，它的应用已遍及工业、农业、医药卫生、环保和生命科学开发等各个方面，随着酶制剂质量的提高和品种的增加以及应用领域的扩大，会有带来更大生物经济效益和社会效益。
本文主要介绍近十年酶制剂在食品加工、轻化工、医学、生物技术等领域的最新应用情况，以期为大家介绍酶制剂的最新研究进展。
关键词：酶制剂；应用；进展一酶制剂简介1.1酶制剂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。
1.2酶制剂的种类1.2.1、按来源分类(1)动物自身酶：由动物的各种分泌腺产生和分泌的，几乎包括了动物所需的各种酶。
(2)人工酶：人工提取的酶主要是消化酶类。
1.2.2 按作用机理分类(1) 加水分解酶：这类酶主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、植酸酶、果胶酶等。
(2)氧化还原酶：氧化还原酶是指参与有机物质氧化还原的酶类。
主要有脱氢酶和细胞色素氧化酶等，存在于动植物体的体液和组织中，在饲料添加剂中应用不多。
1.2.3 按动物能否合成分类(1)消化酶：畜禽体内能够合成这类酶并消化营养物质，但因某种原因需要强化和补充。
这类酶主要包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。
(2)非消化酶：动物自身不能分泌到消化道内的酶，多来源于微生物，这类酶能消化动物自身不能消化的物质或降解一些抗营养因子。
1.2.4从制剂类型上分类(1)单一酶制剂：如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶和植酸酶等。
(2)复合酶制剂：由一种或几种单一酶制剂为主体，加上其他单一酶制剂混合而成，或者由一种或几种微生物发酵获得。
复合酶可同时降解饲粮中多种需要降解的底物(多种抗营养因子和多种养分)，可最大限度地提高饲料的营养价值。
国内外工业酶制剂发酵及下游工程概况（续二）
国内外工业酶制剂发酵及下游工程概况（续二）
胡学智
【期刊名称】《四川制糖发酵》
【年(卷),期】1991(018)001
【总页数】12页(P40-50,52)
【作者】胡学智
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ925
【相关文献】
1.酶工程研究和酶工程产业的新进展(Ⅱ)--国内外酶制剂工业的现状、发展趋势和对策建议 [J], 居乃琥
2.酶制剂在饲料工业中应用的研究(二)——几种酶制剂的消化试验 [J], 毛荣德
3.国内外工业酶制剂发酵及下游工程概况 [J], 胡学智
4.国内外工业酶制剂发酵及下游工程概况（续一） [J], 胡学智
5.国内外酶制剂工业及其应用 [J], 胡学智
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第四章微生物与酶制剂
种类及其应用
• 一．α -淀粉酶 • 1. 耐高温α -淀粉酶 • 2. 高效耐高温α -淀粉 酶 • 3. 洗涤剂α -淀粉酶 • 4. 中温α -淀粉酶
二．糖化酶 1．葡萄糖糖化酶 2．高效糖化酶 3．强效糖化酶 4．新型液体糖化酶
O OH
A m o x ic illin (R 1 = O H )
1 : D -(-)-P G A (R 1 = H , R 2 = N H 2 ) 2 : D -(-)-P G M (R I = H , R 2 = O M e ) 3 . D -(-)-H P G A (R 1 = O H , R 2 = N H 2 ) 4 : D -(-)-H P G M (R 1 = H , R 2 = O M e
2． 固定化酶在医药治疗上的应用 • 例1
• 固定化青霉素酰化酶，只要改变pH值等条件，
就可以生成不同的产物。
青霉素酰化酶催化合成头孢类抗生 素
H 2N R2
O
NH
2
S N
P e n ic illin G a c yla se H 2O
NH 2 H N R1 O O N
S
+
O
R1
O
OH
A m p ic illin (R I = H )
样品采集 初筛 菌种分离 复筛
最佳产酶条件组合研究 物理诱变 化学诱变 微生物育种 分子改造 酶制备
摇瓶实验
遗传工程
基因工程
酶学研究
胞外酶
收集发酵液
扩大
产品
胞内酶
酶工程研究进展及食品工业酶制剂应用
酶工程研究进展及食品工业酶制剂应用摘要：近年来，酶工程研究和产业应用发展迅速，对人们的生活和生产方式产生了很大影响。
酶工程一般指酶的生产和应用，通过预先设计，经过人工操作获得大量所需要的酶，它是研究酶的生产和应用的一门新兴学科，广泛应用于工业、食品、农业、环保、能源开发和生命科学等领域。
本文通过查阅大量文献资料，对酶工程的研究进展及其在食品工业中的应用进行简述。
关键词：酶工程；食品工业酶制剂；发展前景一、前言目前，酶工程领域取得的研究成果主要在酶的生物合成及其调节控制，酶的分离纯化，酶分子修饰，细胞和原生质体固定化，酶的非水相催化等。
二、酶工程的研究发展1、酶的生物合成及其调节控制所有生物体在一定的条件下都能合成多种多样的酶。
酶的生物合成受细胞内外许多因素的影响。
研究酶的生物合成及其调节控制,对指导酶的生产以及阐明某些抗生素和药物的作用机制有重要意义[1]。
2、酶的分离和提纯酶的分离和提纯是酶生产的一个很关键的问题，不仅会影响酶的产率和酶的活性，而且会影响其它技术的使用。
经过分离纯化后，酶活性不能降低，因此分离纯化必须在适宜的条件下进行，常常选择的方法有：离心法、沉淀法、膜分离法、柱层析法、双水相系统萃取法等[2]。
3、活性多肽的开发研究目前，人们利用酶工程技术，开发了很多功能性活性肽。
生物活性肽是20 种天然氨基酸以不同排列组合方式构成的，从二肽到复杂的线性或环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物。
4、酶工程在保健食品、医药方面的研究进展4.1 生产抗生素和维生素合成青霉素和头孢菌素前体物的最新工艺也采用酶工程的方法。
由山梨醇和葡萄糖生产维生素及丙烯酰胺的生产也采用酶工程的方法。
4.2 生产氨基酸和有机酸生产尿酐酸、L-酪氨酸及L-多巴、L-天冬氨酸、L-苯丙氨酸、L-谷氨酸、L-丝氨酸、L-色氨酸、天冬酰胺、谷胱甘肽等有机酸。
4.3 生产核苷酸类药物腺嘌呤核苷酸(AMP)由产蛋白假丝酵母菌体用热水提取核酸,再经核酸酶水解制得。
酶工程及其在制药工业中的应用
酶工程及其在制药工业中的应用在制药工业中，酶的应用已经成为热点话题，而酶工程则是这一领域的核心技术之一。
酶工程指的是利用工程手段对酶的结构、性质和功能进行改造和优化，以实现更高效的酶催化反应和更广泛的应用。
在制药领域，酶工程的应用范围非常广泛，包括药物合成、药物分析、药物检测等多个环节。
本文将从酶工程的基本原理出发，探讨其在制药工业中的应用现状和未来发展方向。
一、酶工程的基本原理酶是一种特殊的蛋白质，具有高度的催化活性和特异性结构。
通过对酶的结构和功能进行优化，可以提高其在反应中的催化效率，增强其抗性、热稳定性和储存稳定性等性质，实现更好的实际应用效果。
酶工程主要有以下三种方式：1. 基因重组技术：将不同来源的酶基因或其部分序列进行重组，形成新的酶分子，并利用表达技术或转导技术进行大规模生产。
2. 重组工程：通过改变酶的氨基酸序列或改变在酶分子上的化学修饰，使得酶的活性、稳定性等性质更加适合目标反应条件，实现优化酶催化反应的目的。
3. 对位点选择的改变：改变缺陷位点中的氨基酸顺序和立体构象，使得酶的催化能力更加精准和高效。
通过上述酶工程的手段，可以有效地提高酶在制药领域中的应用效能。
下面，我们将从几个典型的应用案例出发，探讨酶工程在制药工业中的应用现状。
二、酶在药物合成中的应用药物合成一直是制药工业的关键步骤，而酶在合成药物中也发挥着越来越重要的作用。
通过酶的选择和优化，可以实现药物合成反应的高效催化，提高合成过程中产物的纯度和收率。
下面是一些典型的药物合成案例：1. 酶催化氨基酸合成：通过利用大肠杆菌缺陷株E. coli，将含有不同酶基因的菌株进行重组，实现天然氨基酸的高效合成。
2. 酶催化激素合成：酶工程技术也被广泛应用于激素的生产中，通过基因重组和对位点选择改变等手段，实现环内酯酶、果糖转移酶等酶在激素合成中的有效应用。
3. 酶催化抗生素合成：利用酶工程技术可以实现抗生素的目标合成，比如大家比较熟悉的β-内酰胺类抗生素和大环内酯类抗生素。
酶工程的研究报告报告进展及应用
酶工程的研究进展及应用摘要酶工程是现代生物技术的重要组成局部,它作为一项高新技术将为工业的开展起重要推动作用。
本文主要综述了人工合成酶和模拟酶, 核酸酶与抗体酶,以及非水系酶新酶种的理论和技术研究的最新进展及酶工程在各工业中的应用,对酶工程的开展前景进展了探讨。
关键词：酶工程人工合成酶核酸酶应用前景ABSTRACTEnzyme engineering is an important posing part of modern biotechnologies ,it will take great effect in industry as a new technology. The new advance in enzyme engineering research such as artificially synthase and mimic enzymes , ribozyme and abzyme , and the stream of new enzyme enzymes are introduced and the application of enzyme engineering in industry. The prospects of enzyme engineering are also explored.Key words: enzyme engineering artificially synthase ribozyme application目录一前言4二本论5 2.1酶工程的最新研究进展52.1.1人工合成酶和模拟酶[1－2]52.1.2核酸酶和抗体酶[3～5]62.1.3非水系酶[6～7]72.2酶工程的应用82.2.1酶工程技术在医药工业中的应用8 2.2.2酶工程技术在环保中的应用92.2.3酶工程技术在食品工业中的应用9 2.2.4酶工程技术在农业中的应用102.3酶工程技术研究应用前景11三结论13一前言酶工程是研究酶的生产和应用的一门新兴学科, 它的应用X围已普及工业、农业、医药卫生行业、环保、能源开发和生命科学等各个方面。
酶制剂在制革工业中的应用
制革 加工过程 中的应用现状 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ３ — ０ ３
１ 酶 制剂 的来源 及性 能特点
酶 是 一 种 由 活 体 细 胞 产 生 的 具 有 催 化 作 用 的特 殊 蛋 白 质 ，
而 酶 制剂 则 是 从 生物 （ 包 括 动
酶制剂在制革工业中的应用现状与展望
文章编号:1004-7964(2003)05-0024-07收稿日期:2003-05-20基金项目:国家“863”课题资助,课题编号2001AA647020;四川省应用基础研究项目资助,课题编号:D302GY 029-047第一作者简介:周荣清,男,四川大学轻工技术与工程博士后流动站研究人员,副教授1主要研究方向:酶工程、发酵工程及清洁生产技术3通讯联系人酶制剂在制革工业中的应用现状与展望周荣清,石碧3(皮革化学与工程教育部重点实验室(四川大学),四川成都610065)摘 要:以酶为基础的制革生物技术在清洁性、环境友好性方面独具特色,这些技术在制革工业的广泛应用,是解决制革工业严重污染,促进制革工业持续发展的重要途径。
本文在讨论酶制剂在工业中研究及应用现状的基础上,展望了发展的趋势。
关键词:制革;酶制剂;清洁生产技术中图分类号:TS529.1 文献标识码:APresent Applications and Prospect of E nzymePreparation in Leather IndustryZHOU Rong 2qing ,S HI 2Bi 3(Key L aboratory of Leather Chemistry and Engineering(Sichuan University ),Ministry of Education ,Chengdu 610065,China )Abstract :The bio 2technology of leather manufacture on the basis of enzyme preparation is of significance in developing cleaner and eco 2friendly leather processes.This paper reviews the current situation of enzyme applications in leather sector and the approaches for future devel 2opment of the technology are suggested.K ey w ords :leather 2process ;enzyme preparation ;clean technology 自20世纪初Rohm 公司开发酶软化和酶脱毛工艺以来,酶制剂在制革工业中的应用经历了一百余年的发展历程,但迄今仍未成为制革准备工序的主流技术。
造纸业中酶制剂的运用与进展研究论文[大全五篇]
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造纸业中酶制剂的运用与进展研究论文[大全五篇]第一篇：造纸业中酶制剂的运用与进展研究论文酶是自然界动植物、部分有机体内产生的一类大型蛋白质，具有专一、高效和多样性的特点，可降解部分特定的高分子，作为生物催化剂加快反应速度。
20年来，酶制剂在制浆造纸工业中的应用有了很大的发展，尤其在生物制浆中减少蒸煮化学品的用量、生物漂白过程中减少漂剂的用量、生物酶促打浆节能减排技术、酶法废纸脱墨性能的改善、纸浆的酶法改性、制浆造纸废液生物处理、利用生物酶改进纸浆的滤水性、纸浆中树脂控制、用生物手段控制腐浆等诸多方面。
1酶制剂在制浆造纸工业中的应用1.1酶在生物制浆方面的应用生物制浆主要包括化学法制浆和机械法制浆。
生物化学法制浆是指通过生物方法对木片进行预处理，以减轻木片成浆的蒸解度，减少蒸煮化学药品的用量，降低碱回收强度、减少漂白化学药品用量，以及降低漂白废液的污染负荷等。
当今，生物化学制浆的研究已发展到中试和工业化规模，而且预处理方法从菌的预处理转向采用酶进行预处理，这是因为菌不如其产生的酶稳定和对环境的适应性好。
经过酶制剂处理的植物纤维原料，再经过化学法处理和蒸煮后，纤维的质量有一定的改善和提高。
白延坤等〔3〕研究光叶褚白皮机械生物法制浆的结果表明，和对照浆相比，纤维素的脱除率略高，果胶脱除率略低、木素脱除率较高、戊聚糖得到保留更多，而且成浆周期明显缩短。
陈嘉川等首先用聚木糖酶预处理麦草，在相同的工艺条件下对常规化学法制浆和酶法化学制浆进行比较实验得出:聚木糖酶的预处理明显提高麦草的脱木素程度，纸浆的卡伯值降低两个单位，蒸煮的用碱量减少，纸浆得率有所提高。
与常规的化学法制麦草浆相比，酶制剂处理的化学麦草浆的物理强度和光学性能都有明显改善。
因此，聚木糖酶预处理可以改善原料的制浆性能、减少能耗。
当今，生物法机械浆是国内外制浆造纸科研人员研究的重点和热点。
生物法机械浆是在磨浆前用微生物菌如白腐菌对木片进行预处理，或者用酶制剂对木片进行预处理，以降低树脂的含量，节约磨浆能耗，减轻环境污染，改善纸浆的成纸强度。
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第33卷第4期 2003年12月工业微生物Industrial M icrobiologyVol.33No.4 Dec.2003作者简介:胡学智(1926~),男,教授级高级工程师,本刊编委。
酶制剂工业概况及其应用进展胡学智(上海市工业微生物研究所,上海200233)摘 要 概述了国内外酶制剂工业的生产和市场的情况,并介绍了酶制剂应用的进展,对于我国酶制剂工业的发展也作了展望。
关键词:酶制剂; 工业; 应用1 世界酶制剂工业概况[1~6]酶作为商品生产已有100多年历史,早在1833年还没出现酶字之前已有人用酒精沉淀出麦芽淀粉酶,叫Diastase 。
可使2000倍淀粉液化而用于棉布退浆,微生物酶的生产是1884年日本人Takam ine 首先开发的,他在美国开Takamine 制药厂生产高峰淀粉酶用于棉布退浆和用作消化剂。
此后在欧洲、美国和日本先后建立了一些酶制剂工厂,生产动植物酶如胰酶、胃蛋白酶、木瓜酶、麦芽淀粉酶以及真菌细菌淀粉酶等少数品种,其应用范围还限于作为消化剂、制革工业脱灰软化剂和棉布退浆剂等,20世纪50年代前酶制剂工业没什么惊人发展。
直到60年代随着发酵技术和菌种选育技术的进步,日本酶法生产葡萄糖获得成功,欧洲加酶洗涤剂的流行,70年代酶法生产果葡糖浆又获成功,带动了淀粉深加工工业的兴起,工业酶开始大量需要,使酶制剂工业出现重大转机。
工业上使用酶带来了许多的好处,如节约成本,改善品质,减少环境污染等,因而引起人们广泛重视。
80年代以后,遗传工程被广泛用于产酶菌种之改良,现在酶制剂工业已成为国民经济的一门重要高科技产业。
酶制剂的世界市场于1970年以后迅速增长。
从1978年不到2亿美元增加到1990年的5亿美元,1993年已达10亿美元[6],据估计[4]1999年为19.2亿美元,2002年达25亿美元,2008年将达30亿美元[5]。
表1 世界工业用微生物酶制剂市场规模年份19931995199619971998*199920002002销售金额(亿美元)1012.513.515.417.319.222.125.7增长%-7.28.014.0712.3410.9815.112.20*有的报道1998年为16亿美元国际上知名的酶制剂企业在上世纪80~90年代有70多家,后来经过兼并改组,不少著名企业,如美国Miles 公司,荷兰Gist Brocades 公司,芬兰Finn Sugar 公司等从这个行业名单中消失。
在酶制剂市场中,丹麦Novozy mes 公司和美国Genencor 国际公司各占世界市场的50%和20%,就近年来酶制剂市场在各应用领域分配来说,据Business communica tions Co.估计,1997~2002年的5年中,食品用酶由7.25亿美元增至11.76亿美元,年增长率11.4%,洗涤剂用酶由4.89亿美元增加到8.48亿美元,年增长率13.3%;纺织、制革、毛皮工业用酶将由1.65亿增加到2.58亿,年增长率10.3%;纸浆造纸业用酶由1.0亿增加到1.92亿,年增长率16.2%;化学工业由0.61亿增加到0.96亿,年增长率10.5%,平均年增长率为12.2%。
与1985年时食品工业占酶制剂市场62%,洗涤剂用酶占33%,制革纺织业用酶占5%相比,十多年来明显的变化是非食品工业用酶领域迅速扩大,主要是植物纤维加工用酶如纤维素酶,半纤维素酶之在棉布加工,纸浆漂白,废纸脱墨等方面有了较大发展,反映了人们对环保意识的增强。
在日本目前食用酶市场规模约为100亿日元,其中1/3为淀粉糖生产用的 淀粉酶、糖化酶、 淀粉酶和异构酶,其次是用于肉类软化和制蛋白水解物的蛋白酶,肉类加工用的谷酰胺转移酶以及果汁加工用的纤维素酶与油脂加工和乳制品用的脂肪酶[39]。
表2 1997~2002年世界酶制剂市场分配金额(亿美元)产业199719982002平均增长率食品、饲料业7.258.1111.7611.4洗涤剂、清洗剂业 4.89 5.538.4813.3纺织、制革、毛皮业 1.65 1.82 2.5810.3造纸、纸浆业 1.00 1.16 1.9216.2化学工业0.610.680.9610.5总计15.417.325.712.2目前业已发现的酶有5000种左右,其中已经利用的有150种左右,工业生产的酶约60多种,而大量生产的只有20多种,占已知酶的很小一部分(约0.4%),其中80%为水解酶,而自然界中大量存在的生化反应是氧化还原反应,氧化还原酶的应用有待开发[2]。
随着遗传工程的普及,现在工业用微生物酶的80%以上已是用基因改良菌株生产的产品[6],但在饲料用酶,食品工业用酶,据说在欧共体遭到禁用,新日本化学工业也强调是非GMO(Ge netic M odified Organism)产品。
在国外,酶制剂是作为食品添加剂的,对其生产所用菌株,工艺过程和产生场地要符合GMP要求(Good M anufacturing Prac tice),所用菌株要符合FAO/WH O食品添加剂专家委员会JECFA(Joint FAO/WHO Ex pert Comm ittee On Food Additives)的评估标准,在美国酶制剂产品要符合GRAS(General Recognized as Safe)或食品添加剂要求。
在美国用来生产食品酶的动物性原料(如胨,牛肉膏等)必须符合肉类检验的各项指标,执行GM P 生产。
此外近年世界食品市场推行Kosher食品认证制度,即符合犹太教规要求的食品制度,有了Kosher证书,才可进入世界犹太组织的市场。
在美国不仅是犹太人,连穆斯林、素食者以及对食物过敏者大多数购食Kosher食品。
Kosher食品中不得含有猪、兔、马、蛇、虾、贝类、有翼昆虫和爬虫类的成份。
加工Kosher食物的酶同样要求符合Kosher食品的要求,故国外许多食品酶制剂都印有符合Kosher食品的标记,Kosher食品要求专门权威机构授予,审批手续比FDA还严,我国酶制剂要向海外发展对此不可不加注意。
2 我国酶制剂工业概况虽然一般认为中国的酶制剂工业诞生于1965年无锡酶制剂厂成立之日,但是早在1960年前国内就有一些制药厂设车间利用酒精沉淀法生产胰酶、胃蛋白酶和麦芽及米曲霉淀粉酶作为医学用消化剂,胰酶还用在制革厂作为软化和脱灰剂。
酒精沉淀法提取动物酶的方法至今还在许多生化制药厂采用。
就工业用微生物酶来说,1956~1959年上海酒精厂在上海市轻工业研究所与轻工业部食品发酵研究所协作下,用10000升发酵罐深层培养黑曲霉NRRL330生产糖化酶作为酒精生产之糖化剂,这是我国第一个将抗生素发酵的深层培养技术引入我国的发酵工业,是酒精工业的重大革新[7]。
在印染行业那时国外已采用酶法退浆,中国还是空白,1958年上海印染二厂在上海市轻工业研究所协作下建3000升发酵罐生产枯草杆菌液体淀粉酶用于棉布退浆[8]。
1959年上海市轻工业研究所和上海酒精厂,制革厂合作,采用固体培养法生产栖土曲霉3. 374蛋白酶用于皮革脱毛,以革新过去脏、累、污染严重的灰碱脱毛法[9]。
蛋白酶还用于照相废胶卷脱胶回收三醋酸纤维片基和蛋白胨生产不过那时还无酶制剂厂之名而已。
在这之前国内一些科研院校已进行了大量扎实的基础的工作,如中科院微生物研究所先后分离了不少产淀粉酶、蛋白酶活力高的细霉菌种,无偿提供给国内各相关单位使用。
1960年后上海市轻工业研究所、成都生物所、轻工业部食品发酵研究所、华南工学院、江苏轻化厅科研所、轻工业部皮革所以及上海天津等地的皮革厂、上海溶剂厂、上海正广和汽水厂等就细菌淀粉酶、蛋白酶、霉菌糖化酶的生产和应用进行了广泛研究,并建车间自产自用,为了加速发展纺织物酶法退浆工艺,轻工业部向江苏轻化厅科研所下达细菌 淀粉酶产业化的研究,使用北京纺织研究所从退浆剂中分离的菌种(即BF7658),在完成实验室工作后与无锡制药厂协作进行发酵罐中间试验,1964年通过技术鉴定,并建立无锡酶制剂厂进行生产。
1960年因前苏联中止协议,致使保定第4期胡学智:酶制剂工业概况及其应用进展第33卷电影胶片厂用于回收废片的蛋白酶车间停建,中科院微生物研究所于1964年筛选出了蛋白酶高产菌枯草杆菌1.398,并同江苏轻化厅研究所合作研究通过鉴定后,由无锡酶制剂厂生产。
此后连云港、温州、北京、山东、上海、天津等地酶制剂厂相继建立,到1976年全国已开设酶制剂厂近20家。
为了促进微生物工业与酶制剂工业的发展, 1970年国家科委举办了全国微生物应用展览会,轻工业部于1976年起多次召开酶制剂生产和应用座谈会,并成立了行业协会,指导酶制剂工业的发展。
国家科委组织全国有关科研机构大专院校与酶制剂企业三结合大协作,自 六五 以来近二十年来连续进行科研攻关,使我国酶制剂生产技术提高到了一个新的水平,填补了不少行业空白。
随着改革开放,外资和国外技术的引进,尤其是国际酶制剂工业巨头Novozymes和Genecor公司等也进入了中国市场独资或合资办厂,带来了国际先进技术和经营理念,使中国酶制剂工业出现了一个崭新局面,酶制剂产品主要品种已达到了上世纪的80~90年代国际水平。
全国具有一定规模的酶制剂厂约有50家,分布在国内10多个省市和自治区,其中有20多家企业是产量占全行业80%以上的行业重点企业。
全国2002年酶制剂总产量35万吨,酶制剂品种有20多种,应用在食品、饲料、制革、洗涤剂、纺织、酿造、造纸、医药等许多行业,为这些行业的生产带来了巨大的经济效益。
例如味精发酵原料采用酶糖化代替酸法糖化,糖化得率提高10%,年产万吨的味精厂,可增产味精400吨[10]。
全国味精产量90多万吨,增产效益可想而知。
柠檬酸使用高温淀粉酶液化后,产酸转化率比原来提高了4.3%,全国柠檬酸产量有35万吨以上,增产数量也不小。
酒精工业使用高温淀粉酶和糖化酶代替曲法生产后,酒精产率提高,现在又使用酸性蛋白酶,提高了酵母对玉米中蛋白质的利用率,醪中酒精浓度提高0.2%以上[12]。
全国生产饲料6500万吨,其中10%是加酶饲料,由于酶的添加使饲料效率增加了10%。
全国洗衣粉有200万吨,其中1/4已加碱性蛋白酶,加酶洗衣粉洗衣效率提高,用量得以节省,还可减少环境污染。
其它如淀粉糖、白酒、啤酒、棉布退浆和整理、毛皮软化、皮革生产无不使用了酶制剂而受益。
但是由于种种原因,我国酶制剂的生产与应用发展得很不平衡,多年来酶制剂总产量的80%是 淀粉酶和糖化酶,尤其糖化酶占到60%以上,其次为碱性蛋白酶占16%左右,其它酶约只占5%。
从酶的应用来说,淀粉酶之绝大部分是用在白酒、酒精酿造,小部分用于去味精、柠檬酸、淀粉糖等行业,碱性蛋白酶主要用于洗涤剂生产,其它方面的应用比例还很低。