酶的固定化技术PPT课件
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《酶固定化和修饰》PPT课件
缺点 结合力弱，对pH、离子强 度、温度等因素敏感，酶 易脱落，酶的装载容量较 小 偶联条件激烈，易引起酶 失活；成本高
交联条件激烈，机械性能 差
仅可用于低分子量的底物
固定化酶的应用
固定化酶既保持了酶的催化特性，又克服了游离酶 的不足之处，具有如下显著的优点： （1）酶的稳定性增加，减少温度、pH值、有机溶剂 和其他外界因素对酶的活力的影响，可以较长期地 保持较高的酶活力。 （2）固定化酶可反复使用或连续使用较长时间，提 高酶的利用价值，降低生产成本。 （3）固定化酶易于和反应产物分开，有利于产物的 分离纯化，从而提高产品质量。
低； —大多数情况下可以提高酶的稳定性； —可以增加产物的收率，提高产物质量； —有利于实现管道化、连续化以及自动化
操作，易于与各种分离手段联用。
固定化酶的缺点
• 但由于固定化酶是通过反应而被结合在载体上，固定化过程中酶 的活力难免有一定损失；
• 而底物则要求是水溶性的，这样才能够接触酶而发生反应； • 也不适宜于需要辅助因子的反应。 • 胞内酶必须经过酶的分离过程
• 固定化酶是20世纪50年代发展起来的一项技术
• 1969年固定化氨基酸酸化酶在工业生产中被正式应用
• 1971年的第一届国际酶工程会议上，正式 采用固定化酶（immobilized enzyme）
固定化酶的优点
• 优点： —易于将酶与底物及产物分离，因而产物
相对容易提纯； — 酶能够重复利用，使用效率提高，成本
由必需基团构成的与酶催化活性有关的 特定区域.
非必需基团
酶
非活性中心
分
子
活性中心外
必需基团
必需基团
结合基团 活
活性中心
性
酶及细胞的固定化PPT课件
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3.固定化原生质体
意义： (1)固定化原生质体去除了细胞壁的扩散障 碍，有利于氧的传递，营养成分的吸收和 胞内产物的分泌。 (2)原生质体不稳定，容易破裂，固定化后， 由于载体的保护作用，稳定性提高。
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二、固定化方法
（一）酶的固定化方法 固定化方法
吸附法 共价偶联法 交联法 包埋法
1.酶传感器
固定化酶和电化学传感器的结合。 优点： ①既有不溶性酶体系的优点，又具有电化学
电极的高灵敏度； ②酶的专一反应性，使其具有较高的选择性，
能够直接在复杂试样中进行测定。
第60页/共85页
Biosensor •Sensitive and specific • Rapid • Simple
第61页/共85页
第27页/共85页
包埋法是目前应用最多的一种较理想的方法， 与其它固定化方法相比： •优点：不与酶蛋白氨基酸残基反应，很少改变 酶的高级结构，酶活回收率高。 •缺点：只适合作用于小分子底物和产物的酶。
第28页/共85页
吸附法 共价偶联法
交联法
包埋法
酶的四种固定化方法
第29页/共85页
第30页/共85页
双功能试剂：
常用的是戊二醛
O
O
H — C — CH2 — CH2 — CH2 — C — H
第18页/共85页
戊二醛有两个 醛基，均可与酶 或蛋白质的游离 氨基反应,使酶蛋 白交联。
此法与共价偶联法利用的均是共价键， 不同之处：交联法不使用载体。
第19页/共85页
第20页/共85页
交联反应既能发生在分子间，也可发生 在分子内。 • 酶浓度低时，交联发生在分子内，酶仍保 持溶解状态。 • 酶浓度高时，交联发生在分子间，酶变为 不溶态。
3.固定化原生质体
意义： (1)固定化原生质体去除了细胞壁的扩散障 碍，有利于氧的传递，营养成分的吸收和 胞内产物的分泌。 (2)原生质体不稳定，容易破裂，固定化后， 由于载体的保护作用，稳定性提高。
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二、固定化方法
（一）酶的固定化方法 固定化方法
吸附法 共价偶联法 交联法 包埋法
1.酶传感器
固定化酶和电化学传感器的结合。 优点： ①既有不溶性酶体系的优点，又具有电化学
电极的高灵敏度； ②酶的专一反应性，使其具有较高的选择性，
能够直接在复杂试样中进行测定。
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Biosensor •Sensitive and specific • Rapid • Simple
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第27页/共85页
包埋法是目前应用最多的一种较理想的方法， 与其它固定化方法相比： •优点：不与酶蛋白氨基酸残基反应，很少改变 酶的高级结构，酶活回收率高。 •缺点：只适合作用于小分子底物和产物的酶。
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吸附法 共价偶联法
交联法
包埋法
酶的四种固定化方法
第29页/共85页
第30页/共85页
双功能试剂：
常用的是戊二醛
O
O
H — C — CH2 — CH2 — CH2 — C — H
第18页/共85页
戊二醛有两个 醛基，均可与酶 或蛋白质的游离 氨基反应,使酶蛋 白交联。
此法与共价偶联法利用的均是共价键， 不同之处：交联法不使用载体。
第19页/共85页
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交联反应既能发生在分子间，也可发生 在分子内。 • 酶浓度低时，交联发生在分子内，酶仍保 持溶解状态。 • 酶浓度高时，交联发生在分子间，酶变为 不溶态。
酶与细胞的固定化课件.ppt
采用明胶作载体,戊二醛作交联剂 制备固定化果胶酯酶（焦云鹏，2005）
固定化果胶酯酶的热稳定性
固定化果胶酯酶的pH稳定性
采用明胶作载体,戊二醛作交联剂 制备固定化果胶酯酶（焦云鹏，2005）
固定化果胶酯酶作用的最适温度
固定化果胶酯酶作用的最适pH值
5、酶的动力学特征 固定化酶的表观米氏常数Km随载体的带电性能变化。 二者电荷不同，因静电作用，固定化酶的表观Km值低于溶液的Km值； 电荷相同，由于亲和力降低，固定化酶的表观Km值显著增加。
Cefaclor(R1=H,R3=Cl) Cephalexin(R1=H,R3=Me) Cefadroxil(R1=OH,R3=Me)
酶促合成头孢类抗生素
CHCOOCH3 + H2N
NH2
O
S
Synthetase
N CH3
COOH
Esterase
CHCOOH +
NH2
CHCONH
NH2 O
S
N CH3
交联法有2种形式即酶直接交联法和酶辅助蛋白交联法。
酶直接交联法：在酶液中加入适量多功能试剂，使其形成不溶性衍生物。 固定化依赖酶与试剂的浓度、溶液pH和离子强度、温度和反应时间之间 的平衡。
酶辅助蛋白交联法：为避免分子内交联和在交联过程中因化学修饰而引起 酶失活，可使用第二个"载体"蛋白质（即辅助蛋白质，如白蛋白、明胶、 血红蛋白等）来增加蛋白质浓度，使酶与惰性蛋白质共交联。
二、固定化酶和固定化细胞的性质与表征 （一）固定化酶的性质 1、酶的活性 多数情况下固定化酶的活力常低于天然酶。原因：酶结构变化与空间
位阻。
2、酶的稳定性 大多数固定化酶具有较高的稳定性、较长的操作寿命和保存寿命。
《酶的固定化》PPT课件
第一节 酶固定化
定义 酶的固定化:将酶和菌体与不溶性载体结合的过程; 固定化酶:在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续 进行反应，反应后的酶可回收重复使用; 概念发展
“水不溶酶”（water insoluble enzyme) “固相酶”（solid phase enzyme)
1971年第一届国际酶工程会议正式采用“固定化酶（immobi lized enzyme)”
• 1、吸附法(link) • 2、包埋法(link) • 3、结合法(link) • 4、交联法(link) • 5、热处理法(link)
酶固定化方法示意图
吸附法 用固体吸附剂将酶或含酶菌体吸附在其表面上而使其固定的方法; 固体吸附剂:活性炭、硅藻土、多孔陶瓷、多孔玻璃等; (1)操作简单，条件温和，不会引起酶变性失活，载体廉价易得，可反复使用; (2)物理吸附结合能力弱，酶与载体结合不牢固易脱落.
(2)产物酸碱性对最适pH值的影响
酸性:固定化酶的最适pH值比游离酶的高 碱性:固定化酶的最适pH值比游离酶的低 中性:固定化酶的最适pH值一般不变 原因:载体障碍产物的扩散
(back)
底物的特异性
与底物分子量的大小有关; 作用于低分子量底物的酶，没有明显变化，如氨基 酰化酶、葡聚糖氧化酶等; 既可作用于大分子底物，又可作用于小分子底物的 酶，往往会发生变化。如，固定在羧甲基纤维素上 的胰蛋白酶，对二肽或多肽的作用保持不变，而对 酶蛋白的作用仅为游离酶的3%左右 原因:载体的空间位阻作用
Relative activity (%)
100
80
60
A
B 40
20
0 30 40 50 60 70 80 90 Temperature ( 篊 )
《酶的固定化》课件
稳定性等
稳定性评估可 以帮助选择合 适的固定化方 法，提高酶的
固定化效果
稳定性评估还 可以帮助优化 固定化酶的生 产工艺，降低
生产成本
固定化酶的使用寿命
固定化酶的稳定性：在固定化过程中，酶的活性和稳定性得到提高
固定化酶的寿命：固定化酶的寿命通常比游离酶长，可以延长酶的使用寿命
固定化酶的再生：固定化酶可以通过再生技术恢复活性，延长使用寿命
添加标题
酶的固定化可以减少污染，提高环 保性能
酶的固定化可以简化生产工艺，提 高生产效率
酶的固定化未来 发展展望
新技术的开发与应用
酶固定化技术的发展：从传统的物理吸附到新型的化学键合 新型酶固定化技术的应用：在生物催化、生物制药、环境保护等领域的应用 酶固定化技术的挑战：如何提高酶的活性和稳定性，降低成本 酶固定化技术的未来：开发新型酶固定化材料，提高酶的固定化效率和稳定性，拓展应用领域
酶的固定化应用
环境保护：酶的固定化可以用 于污水处理、废气处理等领域
生物催化：酶的固定化可以 提高反应速率和选择性
食品加工：酶的固定化可以用 于食品加工，如酿酒、制糖等
医药工业：酶的固定化可以用 于药物合成、药物分析等领域
酶的固定化技术
吸附法
原理：利用酶与载体之间的物理或化学作用力，使酶固定在载体上 优点：操作简单，成本低，固定化效果好 缺点：酶活性易受载体影响，固定化后酶活性降低 应用：广泛应用于生物催化、生物制药等领域
提高固定化酶的稳定性与活性
改进固定化技术：提高酶的固 定化效率和稳定性
优化酶分子结构：提高酶的活 性和稳定性
筛选和优化固定化载体：提高 酶的固定化效率和稳定性
研究酶的固定化机制：为提高 酶的稳定性与活性提供理论支 持
稳定性评估可 以帮助选择合 适的固定化方 法，提高酶的
固定化效果
稳定性评估还 可以帮助优化 固定化酶的生 产工艺，降低
生产成本
固定化酶的使用寿命
固定化酶的稳定性：在固定化过程中，酶的活性和稳定性得到提高
固定化酶的寿命：固定化酶的寿命通常比游离酶长，可以延长酶的使用寿命
固定化酶的再生：固定化酶可以通过再生技术恢复活性，延长使用寿命
添加标题
酶的固定化可以减少污染，提高环 保性能
酶的固定化可以简化生产工艺，提 高生产效率
酶的固定化未来 发展展望
新技术的开发与应用
酶固定化技术的发展：从传统的物理吸附到新型的化学键合 新型酶固定化技术的应用：在生物催化、生物制药、环境保护等领域的应用 酶固定化技术的挑战：如何提高酶的活性和稳定性，降低成本 酶固定化技术的未来：开发新型酶固定化材料，提高酶的固定化效率和稳定性，拓展应用领域
酶的固定化应用
环境保护：酶的固定化可以用 于污水处理、废气处理等领域
生物催化：酶的固定化可以 提高反应速率和选择性
食品加工：酶的固定化可以用 于食品加工，如酿酒、制糖等
医药工业：酶的固定化可以用 于药物合成、药物分析等领域
酶的固定化技术
吸附法
原理：利用酶与载体之间的物理或化学作用力，使酶固定在载体上 优点：操作简单，成本低，固定化效果好 缺点：酶活性易受载体影响，固定化后酶活性降低 应用：广泛应用于生物催化、生物制药等领域
提高固定化酶的稳定性与活性
改进固定化技术：提高酶的固 定化效率和稳定性
优化酶分子结构：提高酶的活 性和稳定性
筛选和优化固定化载体：提高 酶的固定化效率和稳定性
研究酶的固定化机制：为提高 酶的稳定性与活性提供理论支 持
《固定化酶》PPT课件 (2)
包埋法
网格法 微囊法
化学结合法
交联法 共价结合法
1、物理吸附法
(physical adsorption)
• 是通过氢键、疏水键等作用力将酶吸附于不溶性载体的方法。
• 选择载体的原则
①要有巨大的比表面积
② 要有活泼的表面 ③ 便于装柱进行连续反应。
常用的载体有：
• (1)有机载体： • 纤维素、骨胶原、火棉胶及面筋、淀粉等。
第三章
酶的固定化
• 第一节 酶的固定化 • 第二节 辅酶的固定方法 • 第三节 固定化细胞 • 第四节 固定化酶的性质及其影响因素 • 第五节 固定化酶催化反应动力学
对于现代工业来说，酶不是一种理想的 催化剂
• 绝大多数水溶性的酶，酶蛋白对外界环境很敏 感，极易失活。催化结束后极难回收，只能进 行分批生产。
• 特点:
它的机械强度高，在包埋的同时使酶共价偶联到 高聚物上。
缺点：酶容易漏失，以低分子量蛋白质为甚。调 整交联剂浓度与交联程度可以得到克服。
• 海藻酸钠
它从海藻中提取出来，可被多价离子Ca2+、Al 3+凝胶化 ，操作简单经济。
• K-角叉莱胶（卡拉胶）
• 卡拉胶(K-Carrageenin)是由角叉菜(又称鹿角菜；Cawageen)中提取的一种多糖。
可以冷却成胶或与二、三价金属离子成胶。 包埋条件温和无毒性，机械强度好。固定化 的酶活回收率和稳定性都比聚丙烯酰胺法好 。
(2)微囊化包埋法
➢微囊法主要将酶封装在半透性聚合物膜的微 囊中（如胶囊、脂质体和中空纤维）。
➢胶囊和脂质体主要用于医学治疗； 中空纤维主要适于工业使用 。
➢主要包括
（1）界面沉淀法 （2）界面聚合法 （3）脂质体包埋法
《酶固定化和修饰》课件
酶固定化技术的优缺点
优点：提高酶的稳定性和活性，延长酶的使用寿命 优点：降低酶的流失和污染，提高反应效率 缺点：固定化过程可能导致酶的活性降低 缺点：固定化酶的回收和再利用难度较大
04
酶修饰技术
酶修饰技术的分类
化学修饰：通过化学反应改变酶的活性、稳定性和选择性
物理修饰：通过物理方法改变酶的结构和性质，如加热、冷冻、辐射等
酶修饰在药物合成中的应用
酶修饰在药物代谢中的应用
添加标题
添加标题
酶修饰在药物筛选中的应用
添加标题
添加标题
酶修饰在药物分析中的应用
酶固定化和修饰在其他领域的应用案例
生物医药领域：用于药物合成、生物检测等 食品工业领域：用于食品加工、食品添加剂等 环保领域：用于污水处理、废气处理等 化学工业领域：用于化学反应、催化剂等 生物能源领域：用于生物燃料生产等 生物技术领域：用于基因工程、生物制药等
和效率问题
机遇：酶固定 化技术在生物 催化领域的应
用前景
机遇：酶修饰 技术在药物研 发和生物医学 领域的应用前
景
07
总结与展望
对酶固定化和修饰技术的总结
酶固定化技术：将酶固定在载体上，提高酶的稳定性和活性 酶修饰技术：通过化学修饰改变酶的结构和性质，提高酶的稳定性和活性 应用领域：生物催化、生物制药、环境保护等领域 发展趋势：酶固定化和修饰技术的发展将更加注重环保、高效和低成本
生物修饰：通过生物技术手段改变酶的活性、稳定性和选择性，如基因工程、蛋白质工程 等
复合修饰：结合多种修饰方法，实现对酶的精确调控和优化
酶修饰技术的原理
酶修饰技术是通过化学或生物方法对酶进行修饰，以提高酶的活性、稳定性和选择性。
酶修饰技术主要包括化学修饰和生物修饰两种方式。
第五章酶的固定化ppt课件
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
概念
固定化酶是指固定在载体上并在一定的 空间范围内进行催化反应的酶。固定化酶既 保持了酶的催化特性，又克服了游离酶的不 足之处，具有增强稳定性，可反复或连续使 用以及易于和反应产物分开等显著特点。直 接固定菌体或菌体碎片的，称为固定化菌体 或固定化死细胞。
（2）半透膜包埋法 将酶包埋在由各种高分子聚合物制成的小
球内，制成固定化酶. 制备方法： 酶， 水， 乙二胺
癸二酰氯+氯仿
包埋法 优点：结合力牢、活力回收高、底物专一性不变。
缺点：制备较难，载体无法回收、扩散限制。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
三 固定化酶的性质
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
【中图版】高中生物选修一34《酶的固定化》PPT课件
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固定化细胞的优点 (1)固定化细胞含有一系列的酶，可以催化一系列的反应。 (2)反应的条件较易控制。 (3)使用时间更长。
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1．生产酒精时，使用固定化细胞比固定化酶更好，原因不包括( ) A．固定化细胞中含有一系列酶(与生产酒精有关) B．固定化细胞比固定化酶更经济、成本更低 C．固定化细胞需要提供营养物质 D．固定化细胞比固定化酶对环境条件要求低
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(4)制备固定化大肠杆菌的步骤为： ①______________________________________________________________； ②______________________________________________________________； ③______________________________________________________________； ④______________________________________________________________。
优点
催化效率高、耗能低、 污染低
①既能与反应物接触， 又能与产物分离 ②可以反复利用
成本低，操作容易、 寿命长
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①固定化细胞使用的都是活细胞，因此应提供一定的营养物质。 ②固定化细胞由于保证了细胞的完整性，因而酶的环境改变较小，酶活性受 外界影响也较小。
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二、固定化酶的制备及利用 1．酶的固定化：(1)18.6%的 CaCl2 溶液和甲醇溶液处理(10 s)，冲洗、吸干。 (2)3.65 mol/L 的盐酸水解(45 min)，蒸馏水冲洗至中性。 (3)在 5%的戊二醛溶液中浸泡(20 min)。 (4)0.1 mol/L 的磷酸缓冲液洗涤，(多次)吸干。 (5)放 1 mg/mL 的木瓜蛋白酶溶液中(4 ℃处理 3.5 h)。 ↓
《酶的固定化》课件
01
02
03
酶的固定化步骤：
实验 木瓜蛋白酶的固定化
取出尼龙布，用0.1mol/L 磷酸缓冲液（pH值7.8）反复洗涤，洗去多余的戊二醛，吸干之后，立即用酶液（0.5～1mg/mL）在4℃下固定3.5h（酶液用量每块尼龙布不宜超过0.8mL）。
从酶液中取出尼龙布（保留残余酶液作测定用），用0.5mol/L NaCl溶液（用0.1mol/L磷酸缓冲液（pH值7.2）配制），洗去多余的酶蛋白，即为尼龙固定化酶。
热处理法只适用于热稳定性较好的酶的固定化，在热处理时，要严格控制好加热温度和时间，以免引起酶的变性失活。
（4）热处理法
步骤step
总体积Volume(ml)
总活力Total activity(u)
总蛋白Total protein(mg)
比活力Specific activity(u/mg)
纯化倍数Purification(fold)
缺点
（2）固定化（增殖）细胞的优点和缺点
（3）固定化细胞的制备（P169-178）
一般说，对于一步和两步反应的转化过程，用固定化酶较合适；对多步转化，采用整体细胞有利。
合成聚合物（聚酯、聚胺、尼龙等）
ⅰ.优点：酶与载体结合牢固，一般不会因底物浓度高或存在盐类等原因而轻易脱落。 ⅱ.缺点：反应条件苛刻，操作条件复杂； 酶蛋白高级结构变化，破坏活性中心，活力降低。
1
2
3
4
5
6
1
重氮法
2
叠氮法
3
烷基化反应法
4
溴化氰法
⑤载体活化方法
A．重氮法
反应示意式
NH2
NaNO2/HCl
.缩短发酵周期，提高生产能力（产率）；
02
03
酶的固定化步骤：
实验 木瓜蛋白酶的固定化
取出尼龙布，用0.1mol/L 磷酸缓冲液（pH值7.8）反复洗涤，洗去多余的戊二醛，吸干之后，立即用酶液（0.5～1mg/mL）在4℃下固定3.5h（酶液用量每块尼龙布不宜超过0.8mL）。
从酶液中取出尼龙布（保留残余酶液作测定用），用0.5mol/L NaCl溶液（用0.1mol/L磷酸缓冲液（pH值7.2）配制），洗去多余的酶蛋白，即为尼龙固定化酶。
热处理法只适用于热稳定性较好的酶的固定化，在热处理时，要严格控制好加热温度和时间，以免引起酶的变性失活。
（4）热处理法
步骤step
总体积Volume(ml)
总活力Total activity(u)
总蛋白Total protein(mg)
比活力Specific activity(u/mg)
纯化倍数Purification(fold)
缺点
（2）固定化（增殖）细胞的优点和缺点
（3）固定化细胞的制备（P169-178）
一般说，对于一步和两步反应的转化过程，用固定化酶较合适；对多步转化，采用整体细胞有利。
合成聚合物（聚酯、聚胺、尼龙等）
ⅰ.优点：酶与载体结合牢固，一般不会因底物浓度高或存在盐类等原因而轻易脱落。 ⅱ.缺点：反应条件苛刻，操作条件复杂； 酶蛋白高级结构变化，破坏活性中心，活力降低。
1
2
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5
6
1
重氮法
2
叠氮法
3
烷基化反应法
4
溴化氰法
⑤载体活化方法
A．重氮法
反应示意式
NH2
NaNO2/HCl
.缩短发酵周期，提高生产能力（产率）；
第五章固定化酶及固定化技术 ppt课件
能对底物产生立体影响的 扩散层以及静电的相互作用等引起的变化。
载体与酶的相互作用：
载体与酶的直接作用可能表现为活力丧失、破坏酶结 构、封闭酶活性部位等。
改变之一：构象改变、立体屏蔽
构象改变： 酶分子构象发生某种扭曲，导致
酶与底物结合能力或催化能力下降
4.包埋法
是指将酶或含酶微生物包裹在多孔的载体中。 网格型； 微囊型。
网格法
——将酶分子或微生物包埋在凝胶格子里。 天然凝胶：琼脂凝胶、海藻酸钙凝胶、角叉菜胶、明胶等 合成材料：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和光敏树脂等。
网格型包埋法是固定化微生物中用得最多、最有效的方法。
微囊型
半透膜包埋法（微囊化法）： 将酶包埋在有各种高分子聚合物制成的小囊中，
固定化酶的过程中还存在几个亟待解决解决的难题 ：
酶的活性中心发生物理化学变化导致酶活力降低 酶固定化后多了空间屏障,增加了传质阻力 酶和载体结合不牢固,容易脱落,酶活力损失大 固定化颗粒成型困难
固定化技术的改进
定点固定化技术 抗体偶联、生物素－亲和素亲和、氨基酸置换（Cys）
质量转移效应:
分配效应（催化剂颗粒内外不同的溶质浓度），外部或内部（微孔）扩散效应；这些给 出了游离酶在合适反应条件下的效率。
稳定性:
操作稳定性(表示为工作条件下的活性降低)，贮藏稳定性
效能:
生产力（产品量/单位活性或酶量），酶的消耗（酶单位数/公斤产品）
包括：
酶本身的变化:
主要由于活性中心的氨基酸残基、高级结构和电荷状 态等发生变化;
但是载体和酶的结合力比较弱，容易受缓冲液种 类或pH的影响，在离子强度高的条件下进行反应 时，酶往往会从载体上脱落。
共价结合法
载体与酶的相互作用：
载体与酶的直接作用可能表现为活力丧失、破坏酶结 构、封闭酶活性部位等。
改变之一：构象改变、立体屏蔽
构象改变： 酶分子构象发生某种扭曲，导致
酶与底物结合能力或催化能力下降
4.包埋法
是指将酶或含酶微生物包裹在多孔的载体中。 网格型； 微囊型。
网格法
——将酶分子或微生物包埋在凝胶格子里。 天然凝胶：琼脂凝胶、海藻酸钙凝胶、角叉菜胶、明胶等 合成材料：聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和光敏树脂等。
网格型包埋法是固定化微生物中用得最多、最有效的方法。
微囊型
半透膜包埋法（微囊化法）： 将酶包埋在有各种高分子聚合物制成的小囊中，
固定化酶的过程中还存在几个亟待解决解决的难题 ：
酶的活性中心发生物理化学变化导致酶活力降低 酶固定化后多了空间屏障,增加了传质阻力 酶和载体结合不牢固,容易脱落,酶活力损失大 固定化颗粒成型困难
固定化技术的改进
定点固定化技术 抗体偶联、生物素－亲和素亲和、氨基酸置换（Cys）
质量转移效应:
分配效应（催化剂颗粒内外不同的溶质浓度），外部或内部（微孔）扩散效应；这些给 出了游离酶在合适反应条件下的效率。
稳定性:
操作稳定性(表示为工作条件下的活性降低)，贮藏稳定性
效能:
生产力（产品量/单位活性或酶量），酶的消耗（酶单位数/公斤产品）
包括：
酶本身的变化:
主要由于活性中心的氨基酸残基、高级结构和电荷状 态等发生变化;
但是载体和酶的结合力比较弱，容易受缓冲液种 类或pH的影响，在离子强度高的条件下进行反应 时，酶往往会从载体上脱落。
共价结合法
酶细胞原生质体的固定化.pptx
由于其失去了分子间相互作用的机会，从而抑制降 解并有利于提高稳定性。
第40页/共100页
3、固定化酶的最适pH变化
• 原因可能是：
（1）载体性质对最适pH值的影响（微环境表面电荷的影响） 带负电荷载体（阴离子聚合物）制备的固定化酶，其最适 pH值较游离酶偏高。 原因：多聚阴离子载体会吸引溶液中阳离子，包括H+，使 其附着于载体表面，结果使固定化酶扩散层H+浓度比周围 的外部溶液高，即偏酸，这样外部溶液中的pH值必须向碱 性偏移，才能抵消微环境作用，使其可表现酶的最大活力。 反之，使用带正电荷的载体其最适pH值向酸性偏移。
• 酶的固定化：采用各种方法，将酶与水不溶性的载 体结合，制备固定化酶的过程。
第5页/共100页
一、固定化酶的制备原则
• 1、维持酶的催化活性及专一性
酶与载体的结合部位不应当是酶的活性部位，要尽量避 免那些可能导致酶蛋白高级结构破坏的条件。固定化时 要采取尽量温和的条件，尽可能保护好酶蛋白的活性基 团。
第18页/共100页
3、结合法
• 选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键与酶
结合在一起的固定化方法。
（1）离子键结合法
• 酶通过离子键结合于水不溶性的 离子交换剂载体。
• 常用载体有多糖类离子交换剂和合成 高分子离子交换树脂。
第19页/共100页
• 例：将处理成-OH型的DEAE-葡聚糖凝胶加至 含有氨基酰化酶的0.1M的pH7.0磷酸缓冲液中， 37 ℃条件下，搅拌5 h，氨基酰化酶就可与 DEAE-葡聚糖凝胶通过离子键结合，制成固定 化氨基酰化酶。
• 扩散阻力:
分为外扩散阻力与内扩散阻力。
• 外扩散阻力：是底物从宏观环境向酶颗粒表面传递 过程中的一种扩散限制效应，它发生在反应之前， 发生在固定化颗粒周围的液膜层。
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3、固定化酶的最适pH变化
• 原因可能是：
（1）载体性质对最适pH值的影响（微环境表面电荷的影响） 带负电荷载体（阴离子聚合物）制备的固定化酶，其最适 pH值较游离酶偏高。 原因：多聚阴离子载体会吸引溶液中阳离子，包括H+，使 其附着于载体表面，结果使固定化酶扩散层H+浓度比周围 的外部溶液高，即偏酸，这样外部溶液中的pH值必须向碱 性偏移，才能抵消微环境作用，使其可表现酶的最大活力。 反之，使用带正电荷的载体其最适pH值向酸性偏移。
• 酶的固定化：采用各种方法，将酶与水不溶性的载 体结合，制备固定化酶的过程。
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一、固定化酶的制备原则
• 1、维持酶的催化活性及专一性
酶与载体的结合部位不应当是酶的活性部位，要尽量避 免那些可能导致酶蛋白高级结构破坏的条件。固定化时 要采取尽量温和的条件，尽可能保护好酶蛋白的活性基 团。
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3、结合法
• 选择适宜的载体，使之通过共价键或离子键与酶
结合在一起的固定化方法。
（1）离子键结合法
• 酶通过离子键结合于水不溶性的 离子交换剂载体。
• 常用载体有多糖类离子交换剂和合成 高分子离子交换树脂。
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• 例：将处理成-OH型的DEAE-葡聚糖凝胶加至 含有氨基酰化酶的0.1M的pH7.0磷酸缓冲液中， 37 ℃条件下，搅拌5 h，氨基酰化酶就可与 DEAE-葡聚糖凝胶通过离子键结合，制成固定 化氨基酰化酶。
• 扩散阻力:
分为外扩散阻力与内扩散阻力。
• 外扩散阻力：是底物从宏观环境向酶颗粒表面传递 过程中的一种扩散限制效应，它发生在反应之前， 发生在固定化颗粒周围的液膜层。
固定化酶ppt课件
酶
60
酶固定化方法选择依据：
（1） 酶的性质 （2） 载体的性质 （3） 制备方法的选择
61
四、辅酶固定化
原因
有机辅因子中具有某些特殊的化学基团，参与酶的催化 反应
有机辅因子在使用过程中要流失，并且不能自行再生 有机辅因子价格昂贵
——工业上应用全酶的关键是有机辅因子的保留和再生
•可以形成共价键的基团： 游离氨基， 游 离羧基， 巯基， 咪唑基， 酚基， 羟基， 甲硫基， 吲哚基，二硫键
•常用载体：天然高分子、人工合成的高聚 物、无机载体
29
共价键结合法制备固定化酶的“通式”
1. 载体上引进活泼基团 2. 活化该活泼基团 3. 此活泼基团再与酶分子上某一基团形
成共价键
30
25
优点： 固定化时酶分子的构象很少
或基本不发生变化。
缺点： 结合力弱，易解吸附。
载体： 纤维素、琼脂糖、活性炭、
沸石及硅胶等。
26
II 离子结合法
酶分子与含有离子交换基团的固相载 体相结合
第一个离子结合法固定化酶： DEAE — Cellulose 固定化过氧化氢酶
第一个工业化的固定化酶： DEAE-Sephadex A-50 固定化氨基酰化酶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
=6*106IU
2.酶比活定义（游离）：每毫克酶蛋白或酶RNA（DNA)所具有的 酶活力单位
17
固定化酶的指标：
1. 固定化酶的比活：每（克）干固定化酶所具有的
酶活力单位。 或：单位面积（cm2）的酶活力单位表示（酶膜、酶管、
酶板）。
2. 操作半衰期：衡量稳定性的指标。
连续测活条件下固定化酶活力下降为最初活力一半所需 要的时间（t1/2）
60
酶固定化方法选择依据：
（1） 酶的性质 （2） 载体的性质 （3） 制备方法的选择
61
四、辅酶固定化
原因
有机辅因子中具有某些特殊的化学基团，参与酶的催化 反应
有机辅因子在使用过程中要流失，并且不能自行再生 有机辅因子价格昂贵
——工业上应用全酶的关键是有机辅因子的保留和再生
•可以形成共价键的基团： 游离氨基， 游 离羧基， 巯基， 咪唑基， 酚基， 羟基， 甲硫基， 吲哚基，二硫键
•常用载体：天然高分子、人工合成的高聚 物、无机载体
29
共价键结合法制备固定化酶的“通式”
1. 载体上引进活泼基团 2. 活化该活泼基团 3. 此活泼基团再与酶分子上某一基团形
成共价键
30
25
优点： 固定化时酶分子的构象很少
或基本不发生变化。
缺点： 结合力弱，易解吸附。
载体： 纤维素、琼脂糖、活性炭、
沸石及硅胶等。
26
II 离子结合法
酶分子与含有离子交换基团的固相载 体相结合
第一个离子结合法固定化酶： DEAE — Cellulose 固定化过氧化氢酶
第一个工业化的固定化酶： DEAE-Sephadex A-50 固定化氨基酰化酶
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
=6*106IU
2.酶比活定义（游离）：每毫克酶蛋白或酶RNA（DNA)所具有的 酶活力单位
17
固定化酶的指标：
1. 固定化酶的比活：每（克）干固定化酶所具有的
酶活力单位。 或：单位面积（cm2）的酶活力单位表示（酶膜、酶管、
酶板）。
2. 操作半衰期：衡量稳定性的指标。
连续测活条件下固定化酶活力下降为最初活力一半所需 要的时间（t1/2）
酶与细胞的固定化PPT课件
第28页/共40页
• 1.琼脂-多孔醋酸纤维素固定化法 • 用生理盐水配制3%～4%的琼脂，加热溶解灭菌后，至50℃左右，与等体
积的一定浓度的原生质体悬浮液混合将混合液用滴管滴到一定形状的多孔醋 酸纤维素上,置于冰箱或冰盒中冷却凝固，制成固定化原生质体。
第29第6页/共40页
1.吸附法
吸附法分为物理吸附法和离于交换吸附法 （1）物理吸附法 通过氢键、疏水作用和π电子
亲和力等物理作用，将酶固定于水不溶载体上。 从而制成固定化酶。常用的载体有： （1）有机载体
纤维素、骨胶原、火棉胶及面筋、淀粉等
（2）无机载体
氧化铅、皂土、白土、高岭土、多孔玻璃、二氧化钛等。
体。
第27页/共40页
二、原生质体固定化
• 原生质体制备好后，把离心收集到的原 生质体重新悬浮在含有渗透压稳定剂的缓冲 液中，配成一定浓度的原生质体悬浮液。然 后采用包埋法制成固定化原生质体。
• 原生质体固定化一般采用凝胶包埋法。 常用的凝胶有:琼脂凝胶、海藻酸钙凝胶、角 叉菜胶和光交联树脂等。现举例说明如下:
第20页/共40页
• 2．包埋法 包埋法是将植物细胞包埋于琼脂、海藻酸钙、聚丙烯酰胺、明胶和角叉莱胶等多孔凝胶中。 BredeliUS等(1979）首次用海藻酸钙包埋制备了固定化长春花细胞。毛地黄细胞、海巴朝细胞。
第21页/共40页
三、动物细胞固定化
• 动物细胞比菌体细胞、植物细胞更娇嫩，需要最温 和的固定化方法。因前，动物细胞固定的方法有吸 附法和包埋法两种，其中吸附法用的最多。
第16页/共40页
• 包埋法： • 1．聚丙烯酰胺凝胶包埋法 • 2．琼脂凝胶包埋法 • 3．海藻酸包埋 法 • 4．卡拉胶包埋法 • 5．明胶包埋法
• 1.琼脂-多孔醋酸纤维素固定化法 • 用生理盐水配制3%～4%的琼脂，加热溶解灭菌后，至50℃左右，与等体
积的一定浓度的原生质体悬浮液混合将混合液用滴管滴到一定形状的多孔醋 酸纤维素上,置于冰箱或冰盒中冷却凝固，制成固定化原生质体。
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1.吸附法
吸附法分为物理吸附法和离于交换吸附法 （1）物理吸附法 通过氢键、疏水作用和π电子
亲和力等物理作用，将酶固定于水不溶载体上。 从而制成固定化酶。常用的载体有： （1）有机载体
纤维素、骨胶原、火棉胶及面筋、淀粉等
（2）无机载体
氧化铅、皂土、白土、高岭土、多孔玻璃、二氧化钛等。
体。
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二、原生质体固定化
• 原生质体制备好后，把离心收集到的原 生质体重新悬浮在含有渗透压稳定剂的缓冲 液中，配成一定浓度的原生质体悬浮液。然 后采用包埋法制成固定化原生质体。
• 原生质体固定化一般采用凝胶包埋法。 常用的凝胶有:琼脂凝胶、海藻酸钙凝胶、角 叉菜胶和光交联树脂等。现举例说明如下:
第20页/共40页
• 2．包埋法 包埋法是将植物细胞包埋于琼脂、海藻酸钙、聚丙烯酰胺、明胶和角叉莱胶等多孔凝胶中。 BredeliUS等(1979）首次用海藻酸钙包埋制备了固定化长春花细胞。毛地黄细胞、海巴朝细胞。
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三、动物细胞固定化
• 动物细胞比菌体细胞、植物细胞更娇嫩，需要最温 和的固定化方法。因前，动物细胞固定的方法有吸 附法和包埋法两种，其中吸附法用的最多。
第16页/共40页
• 包埋法： • 1．聚丙烯酰胺凝胶包埋法 • 2．琼脂凝胶包埋法 • 3．海藻酸包埋 法 • 4．卡拉胶包埋法 • 5．明胶包埋法
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5
1、酶在医药方面的应用 2、酶在食品方面的应用 3、酶在轻工、化工方面的应用 4、酶在环境保护中的应用 5、酶在生物技术方面的应用
6
第一节 酶在医药方面的应用
用酶进行疾病的诊断 用酶进行疾病的治疗 用酶制造各种药物
7
1、通过酶活力变化进行疾病诊断
酶 淀粉酶 胆碱酯酶 酸性磷酸酶 碱性磷酸酶 谷丙转氨酶/谷草转氨酶 γ-谷氨酰转肽酶（γGT） 醛縮酶 胃蛋白酶 磷酸葡糖变位酶 乳酸脱氢酶 端粒酶 山梨醇脱氢酶（SDH） 脂肪酶 肌酸磷酸激酶（CK） α－羟基丁酸脱氢酶 磷酸己糖异构酶 鸟氨酸氨基甲酰转移酶 乳酸脱氢酶同工酶
葡萄糖氧化酶 亮氨酸氨肽酶（LAP）
疾病与酶活力变化
胰脏疾病，肾脏疾病时升高；肝病时下降
肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等，活力下降
前列腺癌、肝炎、红血球病变时，活力升高
佝偻病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺机能亢进时，活力升高；软骨发育不全等，活力下降
肝病、心肌梗塞等，活力升高
原发性和继发性肝癌，活力增高至200单位以上，阻塞性黄疸、肝硬化、胆道癌等，血清中 酶活力升高
测定血液、尿液中尿素的量， 诊断肝脏、肾脏病变
测定脑脊液中谷氨酰胺的量， 诊断肝昏迷、肝硬化
测定胆固醇含量，诊断高血脂等
通过基因扩增，基因测序， 诊断基因变异、检测癌基因
9
体检表中有关酶的选项
10
3、酶在疾病治疗方面的应用
酶
名
来
源
淀粉酶 蛋白酶
胰脏、麦芽、微生物 胰脏、胃、植物、微生物
脂肪酶
胰脏、微生物
谢德尔，1999
17
4、酶在药物制造方面的应用
酶
青霉素酰化酶 11-β-羟化酶 L-酪氨酸转氨酶 β-酪氨酸酶 α-甘露糖苷酶 核苷磷酸化酶
主要来源 微生物 霉菌 细菌 植物 链霉菌 微生物
酰基氨基酸水解酶 5’-磷酸二酯酶 多核苷酸磷酸化酶 无色杆菌蛋白酶
微生物 桔青霉等微生物 微生物 细菌
核糖核酸酶 蛋白酶 β-葡萄糖苷酶
第九章 酶的应用
1
“绿色健康，“酶”力无限
医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、发酵、酒精、食 品（包括果蔬汁、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、 和功能食品以及食用油脂）、饲料、皮革、造纸和 化工等工业领域
2
酶参与了生物体内所有的生命活动和生命过程
执行具体的生理功能-唾液、胃液中的消化酶，凝血 酶等
清除有害物质,起保卫作用-过氧化物酶，超氧化物岐 化酶等
薄荷叶和茴香 【适用人群】 ·消化不良者 ·肠胃疾病患者 ·大病初愈者
15
SOD16Fra bibliotek美国医学家W·F·安德森等人对腺 苷脱氨酶缺乏症（ADA缺乏症）的 基因治疗，是世界上第一个基因治 疗成功的范例。
1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁 女孩谢德尔进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因 有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全， 只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自 己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中，这 种白血球都已经过改造，有缺陷的基因已经被健康的 基因所替代。在以后的10个月内她又接受了7次这样的 治疗，同时也接受酶治疗。经治疗后，免疫功能日趋 健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活。
微生物 动物、植物、微生物 黑曲霉等微生物
纤维素酶
霉菌
溶菌酶
蛋清、细菌
尿激酶
人尿
链激酶
链球菌
青霉素酶
蜡状芽孢杆菌
L-天冬酰胺酶 大肠杆菌
超氧化物歧化酶 微生物，植物，动物
凝血酶
动物，蛇，细菌，酵母等
胶原酶
细菌
右旋糖酐酶
微生物
胆碱酯酶
细菌
溶纤酶
蚯蚓
弹性蛋白酶
胰脏
核糖核酸酶
胰脏
尿酸酶
牛肾
用
途
治疗消化不良，食欲不振
治疗消化不良，食欲不振，消炎，消肿，除去坏死组 织，促进创伤愈合，降低血压
治疗消化不良，食欲不振
治疗消化不良，食欲不振
治疗各种细菌性和病毒性疾病
治疗心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血
治疗血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血，骨折
治疗青霉素引起的变态反应
治疗白血病
预防辐射损伤，治疗红斑狼疮，皮肌炎，结肠炎
治疗各种出血病
分解胶原，消炎，化脓，脱痂，治疗溃疡
预防龋齿
治疗皮肤病，支气管炎，气喘
急性传染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶活力显著升高
胃癌，活力升高；十二指肠溃疡，活力下降
肝炎、癌症，活力升高
肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力显著升高；肝硬化，活力正常
癌细胞中含有端粒酶，正常体细胞内没有端粒酶活性
急性肝炎，活力显著提高
急性胰腺炎，活力明显增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高
心肌梗塞，活力显著升高；肌炎、肌肉创伤，活力升高
心肌梗塞、心肌炎，活力增高
急性肝炎，活力极度升高；心肌梗塞、急性肾炎，脑溢血，活力明显升高
急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明显升高
心肌梗塞、恶性贫血，LDH1增高；白血病、肌肉萎缩，LDH2增高；白血病、淋巴肉瘤、肺癌， LDH3增高；转移性肝癌、结肠癌，LDH4增高；肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外伤、 骨折，LDH5增高
溶血栓
治疗动脉硬化，降血脂
抗感染，祛痰，治肝癌
治疗痛风
11
溶菌酶
12
溶栓酶类与心血管疾病
13
凝血酶
14
消化酶类
健美生消化酶—帮助肠胃蠕动 【产品规格】90片／瓶 【食用方法】成人每日3片，随主餐服用 【成分(每片含)】 1)消化蛋白质：木瓜蛋白酶50毫克、菠萝蛋白酶30
毫克； 2)消化脂肪：脂肪酶30毫克； 3)消化碳水化合物/淀粉：淀粉酶50毫克； 4)消化乳制品：乳糖酶30毫克； 5)消化纤维：纤维素酶15毫克。 另含：能抑制过多胃酸的葡萄糖酸钙，能缓解反胃
协同激素等生理活性物质在体内发挥信号转换,传递 与放大作用,调节生理功能-蛋白激酶
催化代谢反应,建立各种各样代谢体系与代谢途径-葡 萄糖、氨基酸、核酸代谢
3
酶是生物学有力的研究工具
基因工程工具酶 基因组学 蛋白组学
4
酶和工农业生产与医学实践有着密切的关系
工业用酶：淀粉糖业 农业用酶：饲料 医疗用酶：蛋白酶 检测试剂 抗病毒等新药物开发
测定血糖含量，诊断糖尿病
肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明显升高
8
2、用酶测定物质的量的变化进行疾病诊断
酶 葡萄糖氧化酶 葡萄糖氧化酶+过氧化物酶 尿素酶 谷氨酰胺酶 胆固醇氧化酶 DNA聚合酶
测定的物质 葡萄糖 葡萄糖 尿素 谷氨酰胺 胆固醇 基因
用
途
测定血糖、尿糖，诊断糖尿病 测定血糖、尿糖，诊断糖尿病
1、酶在医药方面的应用 2、酶在食品方面的应用 3、酶在轻工、化工方面的应用 4、酶在环境保护中的应用 5、酶在生物技术方面的应用
6
第一节 酶在医药方面的应用
用酶进行疾病的诊断 用酶进行疾病的治疗 用酶制造各种药物
7
1、通过酶活力变化进行疾病诊断
酶 淀粉酶 胆碱酯酶 酸性磷酸酶 碱性磷酸酶 谷丙转氨酶/谷草转氨酶 γ-谷氨酰转肽酶（γGT） 醛縮酶 胃蛋白酶 磷酸葡糖变位酶 乳酸脱氢酶 端粒酶 山梨醇脱氢酶（SDH） 脂肪酶 肌酸磷酸激酶（CK） α－羟基丁酸脱氢酶 磷酸己糖异构酶 鸟氨酸氨基甲酰转移酶 乳酸脱氢酶同工酶
葡萄糖氧化酶 亮氨酸氨肽酶（LAP）
疾病与酶活力变化
胰脏疾病，肾脏疾病时升高；肝病时下降
肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等，活力下降
前列腺癌、肝炎、红血球病变时，活力升高
佝偻病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺机能亢进时，活力升高；软骨发育不全等，活力下降
肝病、心肌梗塞等，活力升高
原发性和继发性肝癌，活力增高至200单位以上，阻塞性黄疸、肝硬化、胆道癌等，血清中 酶活力升高
测定血液、尿液中尿素的量， 诊断肝脏、肾脏病变
测定脑脊液中谷氨酰胺的量， 诊断肝昏迷、肝硬化
测定胆固醇含量，诊断高血脂等
通过基因扩增，基因测序， 诊断基因变异、检测癌基因
9
体检表中有关酶的选项
10
3、酶在疾病治疗方面的应用
酶
名
来
源
淀粉酶 蛋白酶
胰脏、麦芽、微生物 胰脏、胃、植物、微生物
脂肪酶
胰脏、微生物
谢德尔，1999
17
4、酶在药物制造方面的应用
酶
青霉素酰化酶 11-β-羟化酶 L-酪氨酸转氨酶 β-酪氨酸酶 α-甘露糖苷酶 核苷磷酸化酶
主要来源 微生物 霉菌 细菌 植物 链霉菌 微生物
酰基氨基酸水解酶 5’-磷酸二酯酶 多核苷酸磷酸化酶 无色杆菌蛋白酶
微生物 桔青霉等微生物 微生物 细菌
核糖核酸酶 蛋白酶 β-葡萄糖苷酶
第九章 酶的应用
1
“绿色健康，“酶”力无限
医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、发酵、酒精、食 品（包括果蔬汁、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、 和功能食品以及食用油脂）、饲料、皮革、造纸和 化工等工业领域
2
酶参与了生物体内所有的生命活动和生命过程
执行具体的生理功能-唾液、胃液中的消化酶，凝血 酶等
清除有害物质,起保卫作用-过氧化物酶，超氧化物岐 化酶等
薄荷叶和茴香 【适用人群】 ·消化不良者 ·肠胃疾病患者 ·大病初愈者
15
SOD16Fra bibliotek美国医学家W·F·安德森等人对腺 苷脱氨酶缺乏症（ADA缺乏症）的 基因治疗，是世界上第一个基因治 疗成功的范例。
1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁 女孩谢德尔进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因 有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全， 只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自 己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中，这 种白血球都已经过改造，有缺陷的基因已经被健康的 基因所替代。在以后的10个月内她又接受了7次这样的 治疗，同时也接受酶治疗。经治疗后，免疫功能日趋 健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活。
微生物 动物、植物、微生物 黑曲霉等微生物
纤维素酶
霉菌
溶菌酶
蛋清、细菌
尿激酶
人尿
链激酶
链球菌
青霉素酶
蜡状芽孢杆菌
L-天冬酰胺酶 大肠杆菌
超氧化物歧化酶 微生物，植物，动物
凝血酶
动物，蛇，细菌，酵母等
胶原酶
细菌
右旋糖酐酶
微生物
胆碱酯酶
细菌
溶纤酶
蚯蚓
弹性蛋白酶
胰脏
核糖核酸酶
胰脏
尿酸酶
牛肾
用
途
治疗消化不良，食欲不振
治疗消化不良，食欲不振，消炎，消肿，除去坏死组 织，促进创伤愈合，降低血压
治疗消化不良，食欲不振
治疗消化不良，食欲不振
治疗各种细菌性和病毒性疾病
治疗心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血
治疗血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血，骨折
治疗青霉素引起的变态反应
治疗白血病
预防辐射损伤，治疗红斑狼疮，皮肌炎，结肠炎
治疗各种出血病
分解胶原，消炎，化脓，脱痂，治疗溃疡
预防龋齿
治疗皮肤病，支气管炎，气喘
急性传染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶活力显著升高
胃癌，活力升高；十二指肠溃疡，活力下降
肝炎、癌症，活力升高
肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力显著升高；肝硬化，活力正常
癌细胞中含有端粒酶，正常体细胞内没有端粒酶活性
急性肝炎，活力显著提高
急性胰腺炎，活力明显增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高
心肌梗塞，活力显著升高；肌炎、肌肉创伤，活力升高
心肌梗塞、心肌炎，活力增高
急性肝炎，活力极度升高；心肌梗塞、急性肾炎，脑溢血，活力明显升高
急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明显升高
心肌梗塞、恶性贫血，LDH1增高；白血病、肌肉萎缩，LDH2增高；白血病、淋巴肉瘤、肺癌， LDH3增高；转移性肝癌、结肠癌，LDH4增高；肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外伤、 骨折，LDH5增高
溶血栓
治疗动脉硬化，降血脂
抗感染，祛痰，治肝癌
治疗痛风
11
溶菌酶
12
溶栓酶类与心血管疾病
13
凝血酶
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消化酶类
健美生消化酶—帮助肠胃蠕动 【产品规格】90片／瓶 【食用方法】成人每日3片，随主餐服用 【成分(每片含)】 1)消化蛋白质：木瓜蛋白酶50毫克、菠萝蛋白酶30
毫克； 2)消化脂肪：脂肪酶30毫克； 3)消化碳水化合物/淀粉：淀粉酶50毫克； 4)消化乳制品：乳糖酶30毫克； 5)消化纤维：纤维素酶15毫克。 另含：能抑制过多胃酸的葡萄糖酸钙，能缓解反胃
协同激素等生理活性物质在体内发挥信号转换,传递 与放大作用,调节生理功能-蛋白激酶
催化代谢反应,建立各种各样代谢体系与代谢途径-葡 萄糖、氨基酸、核酸代谢
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酶是生物学有力的研究工具
基因工程工具酶 基因组学 蛋白组学
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酶和工农业生产与医学实践有着密切的关系
工业用酶：淀粉糖业 农业用酶：饲料 医疗用酶：蛋白酶 检测试剂 抗病毒等新药物开发
测定血糖含量，诊断糖尿病
肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明显升高
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2、用酶测定物质的量的变化进行疾病诊断
酶 葡萄糖氧化酶 葡萄糖氧化酶+过氧化物酶 尿素酶 谷氨酰胺酶 胆固醇氧化酶 DNA聚合酶
测定的物质 葡萄糖 葡萄糖 尿素 谷氨酰胺 胆固醇 基因
用
途
测定血糖、尿糖，诊断糖尿病 测定血糖、尿糖，诊断糖尿病