現(xiàn)代生物化學(xué)中酶工程技術(shù)研究與應(yīng)用

宋慶梅

（通遼職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙　通遼　028000）

現(xiàn)代生物化學(xué)中酶工程技術(shù)研究與應(yīng)用

宋慶梅

（通遼職業(yè)學(xué)院，內(nèi)蒙通遼028000）

摘要：在國(guó)內(nèi)，生物化學(xué)中的酶工藝技術(shù)包含了酶的源產(chǎn)開(kāi)發(fā)、酶的生產(chǎn)制造、酶的分散提取與固化工藝、以及酶的使用?，F(xiàn)代生物化學(xué)中的酶，已逐漸進(jìn)入到人民的日常生活中，并在化學(xué)工藝、生物制造與產(chǎn)品研發(fā)、科學(xué)與信息技術(shù)中都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷升高，生物化學(xué)中的酶工程技術(shù)面臨著一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)代。本文主要以現(xiàn)代生物化學(xué)中的酶工程為主要出發(fā)點(diǎn)，探討了酶工程的技術(shù)研究與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：生物化工；酶工程技術(shù)；應(yīng)用研究

我們都知道，人的細(xì)胞每天都在進(jìn)行著新陳代謝，新陳代謝是一個(gè)人生命的基礎(chǔ)體征之一，同樣，有機(jī)化學(xué)反應(yīng)是新陳代謝的主要構(gòu)成要素，動(dòng)物的消化系統(tǒng)之所以能夠進(jìn)行合成與分離就是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)得到的新陳低謝的結(jié)果。然而有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的主要成分，便是現(xiàn)代生物化學(xué)中的“酶”。

1　酶在工程技術(shù)反應(yīng)中的特點(diǎn)與功能

生物化學(xué)中的酶，主要通過(guò)有機(jī)物體的活細(xì)胞孕育而成的，并存在一種生物加速劑，即蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的存在促使酶的反應(yīng)。蛋白質(zhì)除了起到酶的加速劑的作用外，還具備以下特征：

（1）加速效率比其他加速劑高出10倍左右；

（2）專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，僅對(duì)一種酶起到加速劑的作用，選擇層面較窄；

（3）具有不穩(wěn)固的特征，酶的化學(xué)性質(zhì)本身就具有一定的失活性。

以試驗(yàn)酶為例，化學(xué)可將酶分為單一蛋白酶和聯(lián)結(jié)蛋白酶兩個(gè)種類(lèi)，含有蛋白質(zhì)的一類(lèi)中叫做酶蛋白，不含有蛋白質(zhì)的一類(lèi)叫做輔助因子。只有在兩者相合成時(shí)，酶才具有被催生的活力。然而，有一部分酶在進(jìn)行細(xì)胞的合成或分泌時(shí)，并非具有酶活力的特性，我們把這種叫做酶原。酶原只有經(jīng)過(guò)在經(jīng)過(guò)一定的刺激狀態(tài)后，才能夠有其意義所在?，F(xiàn)代探討研究的工程中，酶已得到廣泛的應(yīng)用，尤其是生物化學(xué)，在遺傳、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等方面都具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2　酶在工程技術(shù)中的基本原理

（1）生物酶的功能主要是探究酶和物體交互作用和轉(zhuǎn)變的歷程。在經(jīng)過(guò)化學(xué)的作用后，由于作用物的分子與所包含的能量值不在同一水平線上，所以在經(jīng)歷化學(xué)作用時(shí)，只有達(dá)到或者超出水平線的分子才有資格參與進(jìn)化學(xué)的作用過(guò)程。通俗來(lái)講的話，即作用物的分子只能在充滿活力的狀態(tài)下才能參與其轉(zhuǎn)化過(guò)程。

（2）阻礙酶加速反應(yīng)速率的原因主要有以下幾點(diǎn)：底物濃度、酶濃度、pH值、溫度、抑制劑、激活劑。依據(jù)酶的反應(yīng)途徑與抑制劑的功能否可逆可分為：可逆型抑制作用與不可逆型作用。

（3）酶的生機(jī)測(cè)試，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中大都不可直接性的測(cè)試出最終含量。只有在相對(duì)的前提條件下，且酶的生機(jī)與含有濃度成正比例，才能測(cè)試出最終含量。

3　酶在工程技術(shù)中的開(kāi)發(fā)研究

生物化學(xué)中的酶工藝技術(shù)包含了酶的源產(chǎn)開(kāi)發(fā)、酶的生產(chǎn)制造、酶的分散提取與固化工藝、以及酶的使用。現(xiàn)如今，全球范圍內(nèi)的酶應(yīng)用技術(shù)都得到了廣泛的發(fā)展，處于優(yōu)良的發(fā)展態(tài)勢(shì)。通過(guò)基因項(xiàng)目中的工藝技術(shù)，不僅將酶的活性提升至了幾倍，并且微生物中也具有了經(jīng)過(guò)克隆技術(shù)形成的生物酶基因?；蝽?xiàng)目的工藝技術(shù)，將淀粉中的酶基因、蛋白中的酶基因、纖維中的酶基因等多種酶基因合成，再進(jìn)行加工改良，從而提升酶的活性。并在基因項(xiàng)目的工藝技術(shù)逐漸有了起色的情況下，有關(guān)蛋白質(zhì)的工藝技術(shù)也逐步有所進(jìn)展，研究者得出，可利用蛋白質(zhì)改變?cè)械陌被峤Y(jié)構(gòu)，從而更改酶的性質(zhì)，以研發(fā)出新的產(chǎn)品。這項(xiàng)研究結(jié)果，使生物化工技術(shù)得到了重大發(fā)展，酶在此受到廣闊利用。

4　酶在工程技術(shù)及人體上的應(yīng)用

（1）近年來(lái)，隨著生物化學(xué)技術(shù)的不斷提高，酶在工業(yè)生產(chǎn)中也得到極大的發(fā)展。國(guó)內(nèi)的淀粉酶、蛋白酶、纖維酶等不斷涌入市場(chǎng)以及人們的日常生活中。新式生物化學(xué)酶的好處就在于，能夠迅速刺激動(dòng)物的生長(zhǎng)激素，使飼料的利用率得到有效提升，增強(qiáng)抗病率，提升平均成活率等，具有相當(dāng)大的益處。

（2）在生物孕育繼承的階段中，酶可以成為生物孕育成長(zhǎng)的標(biāo)志，用來(lái)界定血緣關(guān)系等。尤其是在酶生物技術(shù)的進(jìn)程中，酶在成為生物孕育成長(zhǎng)的標(biāo)志，并且具有簡(jiǎn)單、靈活等多方面的優(yōu)勢(shì)后，越來(lái)越引起生物各界人員的重視。

（3）在醫(yī)藥科學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。

就其遺傳性的病癥來(lái)說(shuō)明，因患者在先天形成過(guò)程中缺乏酶含量，所以影響了身體的新陳代謝。如先天白化病患者則是因體內(nèi)缺乏酶含量，患者體內(nèi)沒(méi)有黑色素的成長(zhǎng)，致使患者出現(xiàn)白化病的病癥。

（4）生物酶的酶制劑在防御疾病中，主要有以下幾種使用狀況：

1）用于醫(yī)治消化不暢類(lèi)型的藥品，如胃蛋白酶、多酶片等。

2）用于醫(yī)治外科創(chuàng)傷，治愈膿包的清潔，以及應(yīng)用于胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的酶制劑等。

（5）酶對(duì)人體的作用。

主要有以下幾個(gè)作用：催化體內(nèi)養(yǎng)分的作用、分解脂肪的作用、消炎抗菌的作用、抗癌抗瘤的作用、活化細(xì)胞的作用、凈化血液的作用等。諸多試驗(yàn)結(jié)果證明，酶能夠補(bǔ)充人體的免疫物質(zhì)，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。

5　結(jié)語(yǔ)

總體而言，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷升高，生物化學(xué)中的酶工程技術(shù)面臨著一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)代。生物化學(xué)中，酶的工藝技術(shù)更具有專(zhuān)業(yè)性質(zhì)，且附屬值愈來(lái)愈高。并在基因項(xiàng)目的工藝技術(shù)逐漸有了起色的情況下，利用蛋白質(zhì)改變?cè)械陌被峤Y(jié)構(gòu)，從而更改酶的性質(zhì)，以研發(fā)出新的產(chǎn)品。此外，隨著基因項(xiàng)目中的工藝技術(shù)的迅速發(fā)展，微生物也對(duì)現(xiàn)代化的產(chǎn)品做出了許多貢獻(xiàn)，應(yīng)用于各種生物化工技術(shù)的研究。從而加速了現(xiàn)代化生物化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程，總體行業(yè)呈現(xiàn)出一個(gè)優(yōu)良的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張久民.酶工程技術(shù)在乳品工業(yè)中的應(yīng)用[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問(wèn)，2009（03）.

[2]楊淑芳.酶工程在農(nóng)產(chǎn)品加工上的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)（農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)），2008（04）.

[3]何進(jìn)武，黃惠華.酶工程在釀酒工業(yè)中的應(yīng)用[J].釀酒.2007（03）.

[4]王順新，龐書(shū)亮，牟德華.酶工程技術(shù)在開(kāi)發(fā)活性多肽方面的研究進(jìn)展[J].食品工程，2007（02）.

[5]于萌萌.酶與酶工程[J].中國(guó)科技獎(jiǎng)勵(lì)，2007（09）.