作业帮酶工程的优越性有哪些
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/26 06:36:55
酶工程的优越性有哪些
酶工程的优越性有哪些
酶工程的优越性有哪些
酶是由生物体产生的具有催化剂活性的蛋白质.它们可能特定地促成某个化学反应而它们本身却不参与反应,且具有反应效率高,反应条件温和,反应产物污染小,能耗低,反应容易控制等特点,这些特点相对于传统的化学反应来说就具有较大的优越性.
酶工程就是利用酶催化作用,通过适当的反应器,工业化地生产人类所需的产品或是达到某一特殊的目的,它是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术.
酶工程包括开发和生产有较大应用价值的酶类,对这些酶进行分离纯化鉴定,使酶固定化,研究和设计多酶反应器以及扩大各种酶的应用等几个方面.
酶工程的应用主要集中于食品业,轻工业以及医药工业中,例如固定化
青霉素酰胺酶可连续裂解青霉素生产6—氨基青霉烷酸代替化学合成生产;
α—淀粉酶,葡糖淀粉酶和葡糖异构酶达三个酶连续作用于淀粉就可以代替
蔗糖生产出高果糖浆;α—半乳糖苷酶可水解甜菜糖蜜中的棉籽糖而生成半
乳糖和蔗糖,大大提高了蔗糖的收率;蛋白酶用于皮革脱毛脱胶以及洗涤剂
工业;固定化酶还可以治疗先天性缺酶病或是器官缺损引起的某些功能的衰
竭,甚至可以克服溶液酶在治疗中引起的机体免疫反应等等.我们日常生活
中常见的加酶洗衣粉,嫩肉粉,都是酶工程最直接的体现.
科学家将酶引入工业,这种技术叫做酶工程.酶工程的发展经历了四个
阶段:
自18世纪初斯伯塞尼发现酶后,经过一个多世纪,人们未能将酶应用到
生产上.
酶工程的第二阶段是针对第一阶段的缺点而革新的.
酶工程的第三阶段是固定化酶系统和固定化活细胞技术联合生产的过
程,称为第三代酶工程.其特点是将活的酵母细胞用长拉胶(从海藻中提取
的特殊胶)包扎,制成颗粒状,装入酶反应器,反应器通过糖液就可产生酒
精.在反应过程中,酵母仍可生长繁殖,不断地补充反应器中酶的数时,使
反应器可连续使用几个月甚至几年.
第三代酶工程已用于生产各种氨基酸,有机酸,核苷酸,抗生素等.它
有高效能,低消耗,无公害,长寿命,安全,自动化等特点.目前,已在各
先进国家使用.
第四阶段酶工程是将新的生物工程技术全部应用到酶工程上来.例如,
用细胞融合术,DNA重组术来改良产酶的菌种,使之能源源不断地生产出适
合人类需要的酶来.这项工作还处于试验阶段,目前虽有许多成功的报导,
估计还需要一段时间才会有实用价值.
所谓的酶工程,可以分为两大部分:一大部分是如何生产酶,一大部分
是如何应用酶.用微生物来生产酶,是酶工程的半壁江山.
酶工程的发展,给人工合成食物开辟了光辉的前景.总有一天,人类将
能实现在工厂里生产淀粉,脂肪,蛋白质等食品的愿望.
人工酶的研究
除了酶的生产之外,近些年来,酶工程又出现了一个新的热门课题,那
就是人工合成新酶,也就是人工酶.这是因为,人们发现光从微生物里提取
酶仍不能满足日益增长的对酶的需求,需要另辟新路.
人工酶是化学合成的具有与天然酶相似功能的催化物质.它可以是蛋白
质,也可以是比较简单的大分子物质.合成人工酶的要求是很高的,它要求
人们弄清楚:酶是如何进行催化,关键是哪几个部位在起作用,这些关键部
位有什么特点……最终,对人工酶还有另外一层要求,那就是简单,经济.
有人已经合成了一个由34个氨基酸组成的大分子,这个大分子具有跟核
糖核酸酶一样的催化作用.然而,人们仍然嫌它太复杂,继续寻找更简单,
更稳定,更小的人工酶,寻找在生产上比天然酶经济得多的人工酶.
尽管人工酶的效益尚不明显,然而从事人工酶研究的队伍却日益壮大.
也许,在不久的将来,人工酶在酶工程的生产领域里将正式取得一席之地,
而且地位不断上升,甚至压倒天然酶……