1、蛋白質與酶工程課程論文酶在各個領域的應用姓 名：周麗紅專 業：生物科學學 號：20104083052日 期：2013年5月酶在各個領域的應用摘要：隨著酶工程的迅猛發展，酶在生物工程、生物傳感器、環保、醫藥等方面的應用也日益擴大，可以說酶已成為國民經濟中不可缺少的一部分，現實生活中，人們的衣、食、住、行及其他方面的新技術幾乎都離不開酶。關鍵詞：酶 醫藥應用 食品應用 生活中酶的應用緒 論：酶”對于大多數人來說，還是比較陌生的，還不知酶為何物，要么不知所云，要么誤認為“煤”等等名詞。然而，隨著生物技術的飛速發展，酶迅速的深入應用于人們息息相關的各工業部門及日常生活中來。當你幸福的享受生活的時候，您

2、可能已經在使用許多用酶制劑生產出來的產品，比如：爽口的果汁、香甜面包、清潔能力出眾的洗衣粉、舒適的服裝，以及昨天剛在超市買的調味品、化妝品、減肥品，今天朋友聚會喝的白酒、紅酒、啤酒等等等等。酶是自然的產物，是生物為了生存而適應自然的產物。自古以來，酶就被應用于日常生活，遠在人類游牧時代，人民已經利用動物胃液來凝固牛奶，制造奶酪。尤其在我國遠古時代，四千年前，已經掌握了釀酒技術，秦漢以前，已經利用麥芽制取飴糖，古人還用糞便供獸皮脫毛、制造皮革，用動物胰臟軟化皮革等等，都是酶的作用。酶的作用還被用于治病；兩千五百年年前人民已懂得酒曲可治腸胃病，古代還用雞內金（雞胃膜）治消化不良。說明了古代我們的祖

3、先，在那時即使還不知道什么是酶，已憑著實踐所積累的豐富經驗，廣泛應用動物、植物與微生物的酶的催化作用，來生產生活資料和治病。目前，隨著現代生物工程技術的快速發展，尤其是基因工程、蛋白質工程在酶制劑方面的深入應用，進一步拓寬了酶制劑應用的廣度和深度。使得酶制劑廣泛應用于食品、洗滌劑、飼料、紡織、造紙、制藥、制革、發酵、石油化工、環境保護等與國民經濟息息相關的各個行業。酶和微生物是能夠在人類居住的地球上的自然資源和人類不斷增長的消費需求之間建立一種良好平衡的要素之一。而且伴隨著科學技術，尤其是生物技術的發展，酶制劑將在許多行業發揮巨大作用，是現代眾多行業進步的推動力之一，（三大技術：信息、生物、膜

4、，生物工程技術包括四大工程技術，酶工程、發酵工程成熟）。醫藥方面的應用端粒酶端粒酶的激活和抑制影響到端粒長度的改變，進而對衰老和腫瘤發展有貢獻。端粒酶的活性與許多因素有關。不同細胞、同一細胞的不同狀態及某些物質的協同作用都可影響到端粒酶的活性。近年，對幾乎所有類型的人類腫瘤端粒酶表達進行了檢測，85%呈陽性。從報道的臨床標本監測資料看，端粒酶可作為鑒別腫瘤與正常組織的一個標志物。如tse ng 等人認為檢測腹水中的端粒酶可以作為一種輔助細胞病理學診斷惡性腹水的方法膽紅素氧化酶膽紅素是一類線型四吡略環的化合物，在人體內積累量高時，會引起人類的高膽紅素血癥，嚴重的會出現黃疸。膽紅素氧化酶能特異性氧

5、化膽紅素，可用于黃疸的臨床治療。膽紅素氧化酶(bilirubin-oxidase,簡寫為bod, ec.1.3.3.5)是一種臨床診斷用酶,通過它檢測人體內膽紅素水平可判斷是否患有肝臟等疾病。酶標藥物近來人們可以根據藥物在生物體內可能的作用目標如酶或受體來設計藥物由此獲得的藥物被稱為酶標藥物。目前這種設計方法已成為藥物設計的主流在新藥設計中發揮了巨大作用。血管緊張素膚轉換酶抑制劑是酶標藥物的一個成功的實例 抑制劑已經成為重要的常用降壓藥物。近來的研究發現艾滋病的感染和傳播主要是由艾滋病病毒顆粒表面的蛋白酶引起的。因此艾滋病病毒蛋白酶的研究成為一個熱點人們希望通過對艾滋病病毒蛋白酶抑制劑的研究尋

6、找出防止艾滋病病毒感染和治療艾滋病的方法。食品方面啤酒釀造工業用酶傳統方法將谷物轉化成啤酒的酶來自麥芽。如果麥芽汁中酶活性變化過過低可能導致一系列質量問題：提取率低，麥汁分離時間長，發酵慢，啤酒的口味及穩定性差等。工業酶可用來補充麥芽天然含有的酶，用輔料(玉米、小麥、水稻等淀粉類原料)釀啤酒，大麥釀啤酒時分別加入-淀粉酶，-葡聚糖酶及蛋白酶可確保釀造質量。麥芽汁分離和啤酒過濾是釀酒工藝中兩個常見的難關。在糖化過程中，-葡聚糖酶和戊聚糖酶的應用可解決這些問題。啤酒發酵初期酵母產生的雙乙酰使啤酒有一種類似乳酪的味道。當啤酒中雙乙酰的含量下降到某一水平（大約0.07ppm）時，則標志著啤酒的成熟。發

7、酵早期加入-乙酰乳酸脫峻酶可促進雙乙酰分解，縮短啤酒發酵時間并確保良好的風味。cgtase在環糊精生產中的應用cd在食品中的應用廣泛，主要包括：保護食品中的對氧氣、光和熱敏感的親脂性成分；增加食品著色劑和維生素的溶解性；將液體食品轉化為固體粉末，以便于包裝、運輸、儲藏和使用；穩定食品中的某些成分，如食品中的香精和色素；消除食品中的異味等；控制食品中組分的釋放。此外cd在食品中的應用還包括食品中風味物質的提取和食品中活性成分及微量元素的分析與檢測等。烘焙工業用酶早在十九世紀，人們就用麥芽做為酶的來源天家在面團中，以降低面團粘度，提高發酵率。目前，工業化的焙烤用酶被制備成可自由流動的與面粉顆粒大小

8、相同的制劑，使用也很安全。它可改善面團的韌性、體積結構，并延長貨架期。可口的面包具有光亮的色澤、良好的彈性、膨松的體積和芳香的口味。真菌-淀粉酶和糖化酶通過將淀粉及糊精分解成葡萄糖，提供酵母發酵用養分，從而增大面包體積，改善面包的色澤，還能使面團易揉制。真菌-淀粉酶則具有獨特的抗干硬性能，它在焙烤過程中修飾淀粉，降低了面包儲存過程中重結晶的可能性，比添加無菌單甘脂(dmg)作抗干硬劑具有明顯的優勢。小麥中的谷蛋白在處理面團時通過形成結實的網絡結構產生韌性更好、更易揉制的面團。小麥胚乳中的戊聚糖(一些半纖維素物質)中的不溶物、面粉重點脂肪等均會通過與谷蛋白結合而破壞網絡的結構。蛋白酶及戊聚糖酶可

9、溶解戊聚糖與谷蛋白結合形成的膠狀物質。而脂肪酶則組織了甘油三脂與谷蛋白的結合。加酶后的面包心結構均勻、光華且更白。葡萄糖氧化酶則可部分替代用于強化谷蛋白的化學氧化劑和溴鹽酸等，從而提高面包質量。蛋白激酶蛋白激酶對食用蛋白質的改性蛋白激酶家族包括有約1001 種酶其中對約200多種酶了解的比較清楚蛋白激酶能對蛋白質進行磷酸化修飾是很有潛力和前途的改性食用蛋白質的工具。我們曾從酵中制取了一種蛋白激酶酪蛋白激酶砂等從牛心肌中制取了“依賴于camp的蛋白激酶”。經磷酸化后食用蛋白質的分子結構、溶解性、乳化性等發生變化功能性質被改善能被更好地用于飲料、奶酪、蛋白醬等食品業中。飼料用酶的種類及其作用特點飼

10、料用酶大致可分消化酶、非消化酶兩大類。消化酶類是包括貧粉酶、蛋白酶類及脂肪酶類、這類酶是畜禽能夠合成并分泌瓤消化道中消化營養物。但是未成年的畜、禽和病畜應激狀態下的酶分泌明顯不足所以在喂養未成年家禽的飼料巾添加消化酶可以明顯提高畜禽小腸中消化酶的活性。糖化酶的應用糖化酶的應用使糧酷人窖后發酵升溫快升溫幅度大提高原料的出酒率縮短發酵周期降低生產成本這已成為無可爭辯的事實主要問題是所產酒的質量較之對照組總酸總醋低所含香味成分少口感單薄欠協調后味短等。這可能是由于糖化酶的添加加速和改變了發酵中的某些代謝途徑因而可能影響了香味物質的形成如醋量略有減少高級醇量增加等。酶應用于果汁與葡萄酒加工果膠酶用于果

11、汁加工已有70多年歷史，現在大部分果汁加工都會用到酶。果漿酶、纖維素酶等可以使皮渣幾乎全部溶解，提高果汁產量。果膠酶、阿拉伯聚糧酶可防止濃縮汁的渾濁。葡萄果實中的酶活性很弱，不足以分解果膠類物質。酶制劑在果酒和葡萄汁的生產中可起到軟化果皮、提取顏色、澄清果汁和幫助過濾等作用。酶還可以防止因真菌感染而引起的混濁及濾膜阻塞。乳品工業用酶酶在牛奶加工中的應用已有很長歷史。古時代人們用小牛精制凝乳酶促進奶酪生產時牛奶蛋白凝集。今天，dna重組技術使得小牛凝乳酶的基因克隆到微生物中，生產出價廉物美的粗制凝乳酶，只需對奶酪生產工藝作少許改動。從牛奶凝集得到新鮮凝乳塊主要含酪蛋白、脂肪、碳水化合物和礦物質，

12、這此化合物味道很淡。奶酪的風味是在成熟過程中逐漸獲得的。使用不同的微生物或其酶系可使奶酪逐漸成熟，得到風味不同的奶酪；使用蛋白酶則可不解干酪，加速奶酪的成熟。來自米氏毛霉的脂肪酶在意大利奶酪中，由于形成短鏈脂肪酸而促進辣味的產生，已成為替代從小動物中提取的粗制凝乳的安全生產技術。在以牛奶為基質配方的嬰兒奶粉中加入蛋白酶已有50多年的歷史了。對于嬰兒這個過敏高危群體或其它牛奶過敏人群來說，部分牛奶蛋白質抗原決定其具有潛在的危險。而使用專一性蛋白內切酶切斷蛋白高親水肽鏈則可消除其過敏作用，并提高嬰兒奶的營養價值。其他領域酶與燃料酒精由生物原料生產的酒精可用作傳統機動車燃料的替代品、提高辛烷值，減少

13、尾氣污染。燃料酒精是淀粉類原料(如玉米)經“干磨”的方法磨碎，糊化后在-淀粉酶的作用下液化。部分降解的淀粉經糖化酶轉化為葡萄糖，由酵母利用糖發酵產生乙醇，再經蒸餾脫水后即可得到燃料酒精。其副產品ddg(全谷物飼料)是非常好的動物飼料。淀粉糖工業用酶六十年代初，糖化酶的應用很快使大多數葡萄糖生產工藝都由酸水解變成酶水解。由于酶反應的高效性和專一性，人們可以大規模地生產純度更高、更易結晶的產品。1973年，固定化葡萄糖異構酶大開發使得高糖果漿的工業化生產成為可能。這一工業還迅速采用了由分子生物學和遺傳工程學得到的新酶，使工藝不斷得到優化和突破。淀粉(主要來源于小麥、玉米、木薯及馬鈴薯等)制糖的主要

14、轉化步驟是液化、糖化和異構化。在淀粉懸浮液中加入耐溫型的-淀粉酶，攪拌后通過噴射液化器在105-110攝氏度的溫度下經一系列管道系統停留約5分鐘，使淀粉完全糊化。部分液化了的淀粉經板式換熱后其溫度降至90-100攝氏度。淀粉酶進一步反應1-2小時，即可得到麥芽糊精。液化淀粉所產生的麥芽糊精經糖化酶或真菌-淀粉酶進一步糖化，可生產各種不同甜度的甜味劑，如麥芽糖漿及高轉化糖漿。應用-淀粉酶、糖化酶及普魯蘭酶可生產高麥芽糖漿和中轉化糖漿，其麥芽糖含量接近80%。另外，淀粉經酶水解后還可發酵生產酒精、多元醇、維生素c和青霉素等。發酵工業與酶中華民族早在5000年前就開始利用微生物發酵生產食品、調味品和

15、飲用酒類，是世界上最早應用發酵技術的民族之一。隨著人類對微生物生理活動規律認識的加深，利用外源的高活力工業酶制劑將淀粉分解成為菌種利用效率最高的葡萄糖，并加入到發酵培養基中。形成了在時間與空間上均可分別進行的糖化和發酵工藝。這種工藝將工業化的-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶(即糖化酶)的應用引入發酵工業，并立即帶來發酵工業技術進步的巨大飛躍。時至今日，僅僅是將淀粉分解為葡萄糖的酶制劑已遠遠不能滿足發酵工業的需求，具備以下特征的酶越來越受到發酵工業的青睞：更寬的ph、溫度適應范圍；更少的副產物生成；減少化學品使用以利于環境保護。除了上述兩種酶的應用外，越來越多的酶被不斷地引入到發酵工業中以使人們可利用更多

16、的原料來源，或使生產過程更環保和便利。制革工業用酶皮革/毛皮加工中使用酶制劑有著悠久的歷史，第一種商品化皮革酶制劑產生于1908年。如今，從皮革/毛皮加工的浸水、脫毛/浸灰、脫脂、軟化、浸酸，到藍濕皮處理及中和等制革工序中，蛋白酶和脂肪酶均大顯神通。同時使用兩種酶制劑時，由于協同效應而使酶的作用更加明顯。酶不僅簡化了制革這一傳統污染行業的應用工藝，同時在環保方面發揮了無可比擬的優勢。全世界一年因制革產生含鉻廢物60萬噸。用酶處理含鉻廢物不僅回收了鉻，還能通過不同工藝得到動物飼料或明膠，解決了人們對廢物填埋的燃眉之急。造紙與制漿工業用酶造紙是與皮革并列的另一重污染工業。其中用含氯化合物對紙漿漂白

17、的工藝過程污染尤為嚴重。半纖維素酶的處理可洗去半纖維素類物質，有效地對木質素進行漂白。木聚糖酶是這種有助于減少氯及無氯的漂白工藝的主要手段。木材中的樹脂會粘在抄紙機的滾軸上，引起造紙機械方面的問題。輕則形成紙張瑕疵，重則造成停機。如在勻漿機中加入脂肪酶攪動紙漿，則可有效減少此類問題。近年來，再生指發展迅速。在回收的辦公室混合廢紙脫墨工藝中使用纖維素酶，可生產出顏色淺亮的高清潔度紙漿，并改善白水循環的操作。用-淀粉酶處理所得到的低粘度淀粉可用于紙張涂層，改善紙的光澤、滑度及印刷特性。生物聚合物加工用酶用可降解的生物高分子材料生產的可降解塑料、涂料和纖維板等無疑會對控制白色污染帶來革命性的改變。酶

18、已被用于加工諸如蛋白質、淀粉、纖維素、非淀粉多糖(如果膠、木聚糖、木質素)以及生物塑料(聚基丁酸)等一定規模的生產中。人們正在研制通過交聯反應直接將單體聚合成塑料的酶。過氧化物酶、脂肪酶和轉谷氨酶都能形成交聯鍵，形成生物聚合物。酶與油脂加工、石油裂解脂肪酶可用于油脂水解，轉酯反應及酯合成。利用這些技術人們可以生產出自然界中產量少但價值高的產品，如可可脂，單甘酯等。重油便輕油。紙漿和造紙脂肪酶的一個重要應用是在造紙工業中用來除去紙漿中的洽。洽脂是木材中所有疏水成分的總稱, 包括三甘酯和蠟脂,它會在干燥柱上沉積而影響紙的質量和生產能力 脂肪酶可用于改善紙的加工過程,如日本nippon紙業研制了一種

19、洽脂控制方法, 即用candidarugosa脂肪酶水解三甘酯達90%。加酶洗滌劑洗滌劑是工業用酶最大的應用領域。在洗衣、洗碗、公共清洗及隱形眼睛等的清洗中，酶無處不在。蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶可除去衣領、袖口處的污漬及血漬、菜漬、油漬等一系列生活污垢；而纖維素的參與則通過對棉組織纖維的修復作用而達到“織物復新”的效果。含有淀粉葡萄糖酶和葡萄糖氧化酶的牙膏及漱口液可防止牙菌斑的形成，減少口臭。將來，多酶氧化酶在合適的介質中可完成生物染法的工作。這將使愛美人士不必再擔心為美麗而付出受化學品毒害的代價。應用遺傳工程及蛋白質改性技術開發出洗滌劑用脂肪酶是現代生物技術大規模工業化最成功的應用之一。根據洗

20、滌劑的年產量大約每年需要加入1000t 脂肪酶。關于洗滌劑用酶, 由于不具有與弱堿性洗滌液和陰離子表面活性劑共存穩定性, 其實用性一直受到限制。1984年novo公司成功地開發出了堿性脂肪酶, 這種脂肪酶來自humicolalanuginosus, 通過基因重組, 將生產hlanuginosus 脂肪酶的遺傳因子在生產力高的aspergillus oryzae中表達, 生產出了洗滌劑用酶lipolase。纖維酶在洗滌劑中使用纖維酶已顯得日益重要, 除了專用洗滌劑外, 它們在洗色織物和重垢洗滌劑中也用得越來越多。洗滌劑中的纖維酶, 具有降解存在于如棉布和混紡布中受損傷無定形纖維素中微細纖維結構的

21、能力, 于是就能達到從紡織纖維除去這些絨毛。其效果就能使紡織品表面光滑, 使色織布的色澤看上去如新的一般。纖維素酶在紡織行業中的應用，煮練和漂白傳統的棉和其他纖維素纖維的練漂是在堿性介質中進行雖然處理結果可達到要求但堿性廢水治理困難 由 和 兩人比較了用 酶和進行煮練的不同結果發現堿煮練織物的比重比酶處理要高 在纖維降解程度相同情況下酶處理后織物白度更好 報道了在不同條件下應用不同酶纖維素酶 果膠酶 脂肪酶 蛋白酶代替堿液練漂 織物白度略有下降 強力損失相同 但從環保角度出發 酶處理方法更好 其中又以纖維素酶去除雜質效果最好。紡織品整理用酶從棉花到面料，在紡織廠要經過紡織退漿、煮練、漂白、印染

22、等一系列工序。淀粉酶用于退漿早已是紡織行業中最古老的應用。果膠酶代替氫氧化鈉進行“生物煮練”可能形成對織物低損傷和更為環保的新工藝。過氧化氫酶則以在除去漂白殘留液的過程中大顯身手。服裝工業受時尚推動，風格各異的牛仔服飾、免燙整理的純棉織品，生物拋光為設計者提供獨具特色的面料品質；懸垂飄逸的天然纖維，古樸質感的麻制品無一不需纖維素酶的處理；羊毛的生物絲光防縮，麻纖維的酶法脫膠等新工藝的不斷涌現，使人們在穿衣著裝時避免殘余氫化物的危害，并減少行業對環境的污染。飼料工業用酶豬和家禽飼料中的磷約有50-80%以肌醇六磷酸(植酸)的形式存在。多數單胃動物體內沒有可消化植酸的酶，因而會排除有害于環境的含磷

23、糞便。全世界的牲畜每年排除的含磷糞便多達八百萬噸，如果在飼料中添加植酸酶，一方面通過釋放被結合的磷提高營養價值，另外可使排出的磷減少30%。用蛋白酶及碳水化合物酶加工的大豆蛋白、菜籽蛋白或谷類蛋白可制成小豬、小牛的母乳替代品，具有與母乳同樣的功能和營養，且價格低廉。結論我們的生活離不開酶。酶已經在洗滌劑、紡織、釀造、淀粉制糖、動物飼料、酒精、焙烤、果汁、油脂、皮革、造紙、奶制品、有機合成，醫藥等方面得到成功的工業應用，人類則主動地運用酶以改善自己的生存環境。盡管人類已發現和開發出多種酶，但自然界巨大的酶庫遠遠沒有得到充分的開發，今后還可能在更多的工業領域中開發出新的更加令人振奮的應用前景，為提

24、高生產效率、改善產品性能、確保人類持 續發展做出應有的貢獻。參考文獻1 膽紅素氧化酶的應用研究進展_蔣帥2 端粒酶的應用研究_于海濤3 談談傳統白酒生產中糖化酶的應用_劉興照 4 纖維素酶的應用研究_郝月5 環糊精葡萄糖基轉移酶的生產及在食品工業中的應用_孫濤6 洗滌劑中酶的應用和益處_蕭安民7 酶工程在醫藥工業中的應用8 微生物脂肪酶的應用_彭立鳳9 食用酶的應用_食品蛋白質的酶促改性_沈輝10 飼料酶的應用及發展趨勢_黃鈞11 談談傳統白酒生產中糖化酶的應用_劉興照我的大學愛情觀目錄：1、 大學概念2、 分析愛情健康觀3、 愛情觀要三思4、 大學需要對愛情要認識和理解5、 總結1、什么是大

25、學愛情：大學是一個相對寬松，時間自由，自己支配的環境，也正因為這樣，培植愛情之花最肥沃的土地。大學生戀愛一直是大學校園的熱門話題，戀愛和學業也就自然成為了大學生在校期間面對的兩個主要問題。戀愛關系處理得好、正確，健康，可以成為學習和事業的催化劑，使人學習努力、成績上升；戀愛關系處理的不當，不健康，可能分散精力、浪費時間、情緒波動、成績下降。因此，大學生的戀愛觀必須樹立在健康之上，并且樹立正確的戀愛觀是十分有必要的。因此我從下面幾方面談談自己的對大學愛情觀。2、什么是健康的愛情：1) 尊重對方，不顯示對愛情的占有欲，不把愛情放第一位，不癡情過分；2) 理解對方，互相關心，互相支持，互相鼓勵，并以

26、對方的幸福為自己的滿足; 3) 是彼此獨立的前提下結合；3、什么是不健康的愛情：1)盲目的約會，忽視了學業;2)過于癡情，一味地要求對方表露愛的情懷，這種愛情常有病態的夸張;3)缺乏體貼憐愛之心，只表現自己強烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大學生處理兩人的在愛情觀需要三思：1. 不影響學習：大學戀愛可以說是一種必要的經歷，學習是大學的基本和主要任務，這兩者之間有錯綜復雜的關系，有的學生因為愛情，過分的忽視了學習，把感情放在第一位；學習的時候就認真的去學，不要去想愛情中的事，談戀愛的時候用心去談，也可以交流下學習，互相鼓勵，共同進步。2. 有足夠的精力：大學生活，說忙也會很忙，但說輕松也是

27、相對會輕松的！大學生戀愛必須合理安排自身的精力，忙于學習的同時不能因為感情的事情分心，不能在學習期間，放棄學習而去談感情，把握合理的精力，分配好學習和感情。3、 有合理的時間；大學時間可以分為學習和生活時間，合理把握好學習時間和生活時間的“度”很重要；學習的時候，不能分配學習時間去安排兩人的在一起的事情，應該以學習為第一；生活時間，兩人可以相互談談戀愛，用心去談，也可以交流下學習，互相鼓勵，共同進步。5、大學生對愛情需要認識與理解，主要涉及到以下幾個方面：（1） 明確學生的主要任務“放棄時間的人，時間也會放棄他。”大學時代是吸納知識、增長才干的時期。作為當代大學生，要認識到現在的任務是學習學習做人、學習知識、學習為人民服務的本領。在校大學生要集中精力，投入到學習和社會實踐中，而不是因把過多的精力、時間用于談情說愛浪費寶貴的青春年華。因此，明確自己的目標，規劃自己的學習道路，合理分配好學習和戀愛的地位。（2） 樹林正確的戀愛觀提倡志同道合、有默契、相互喜歡的愛情：在戀人的選擇上最重要的條件應該是志同道合，思想品德、事業理想和