工业加工和食品生产酶的应用实验图像显微镜

工业加工和食品生产酶的应用实验图像显微镜

  从本质上讲，酶是活细胞内充当化学反应催化剂的复杂有机分
子。随着生物化学的发展，人们对活细胞内的各种酶及其作用方式
有了更全面的了解。没有酶就没有生命。虽然酶只合成于活细胞体
内，但很多酶可从细胞中分离出来并在体外继续发挥催化功能。由
于分离酶具有催化特定化学转化的能力，因此酶越来越多地被用于
工业加工和食品生产、生物修复以及医药等领域，这些生产过程统
称为酶工程(enzyme technology)。
  酶的活性来自其催化能力。酶在反应中体现其催化活性但不会
被消耗，反应可因酶的存在而高速进行。酶具有高度的特异性，只
对特定的底物起作用，少量的酶能与大量的底物起反应。酶的催化
功能不仅取决于其初级分子结构，还取决于整个酶分子的复杂折叠
结构，正是这种结构赋予了蛋白质特异的催化功能，如果通过改变
pH或温度来破坏这种折叠结构，酶的催化活性就会丧失。有的酶必
须含有一些称为“辅助因子”的额外因子才能起作用，辅助因子可
以是重金属离子、核昔酸等。正是由于这种特异性，酶可以区分结
构非常相似的化学物质，在很宽的温度(0-110℃)和pH(2^-14)范围
内起催化作用。将酶应用于工业生产，可生产出高质产品，副产物
较少，纯化较简单。此外，酶本身无毒，可生物降解(很有吸引力
的“绿色”特征)，更重要的是，酶可以利用微生物大量生产而不
需特殊的抗化学腐蚀设备。
  酶工程包括酶的生产、分离、纯化和使用〔包括可溶性酶和固
定化酶(immobil-ised enzyme)]。商业化生产的酶无疑有助于解决
当今社会所面临的许多重要问题，如食品生产、能源短缺和保存、
环境改善以及大量的医学应用。这项新技术起源于生物化学，但只
有在引进微生物学、化学、过程工程等学科的知识后才能达到目前
的水平。酶工程和基因工程是在研究基因及其产物的应用中密切相
关的两个领域。同时，这些学科也会努力探寻分子遗传学家和酶学
研究者所取得的研究成果之间的联系。

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