1、酶工程,Enzyme Engineering 王林嵩,第一章 緒論,第一節(jié)酶工程的研究內(nèi)容 第二節(jié)生物催化 第三節(jié) 國內(nèi)外酶制劑工業(yè)概況,第一節(jié) 研究內(nèi)容,一概念： 二酶工程研究簡史 三研究內(nèi)容,酶的概念,酶(enzyme)是生物細(xì)胞產(chǎn)生的、具有催化能力的生物催化劑。,酶是生物體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝不可缺少的受多種因素調(diào)節(jié)控制的具有催化能力的生物催化劑。,酶具有一般催化劑的特征：1.只能進(jìn)行熱力學(xué)上允許進(jìn)行的反應(yīng)；2.可以縮短化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡的時間，而不改變反應(yīng)的平衡點；3.通過降低活化能加快化學(xué)反應(yīng)速度。,一 概念,酶工程（ Enzyme Engineering） 酶的生產(chǎn)、改性與應(yīng)用的技術(shù)過程。

2、是酶學(xué)和工程學(xué)相互滲透結(jié)合形成的一門新的技術(shù)科學(xué)，是酶學(xué)、微生物學(xué)的基本原理與化學(xué)工程有機結(jié)合而產(chǎn)生的邊緣科學(xué)。 這門學(xué)科在研究內(nèi)容、手段和目的上與基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程等孿生學(xué)科是相互交融的。,酶的生產(chǎn)（enzyme production）是指通過各種方法獲得人們所需的酶的技術(shù)過程，主要包括微生物發(fā)酵產(chǎn)酶、動植物培養(yǎng)產(chǎn)酶和酶的提取與分離純化等。,提取分離法,生物合成法,化學(xué)合成法,酶的生產(chǎn)方法,酶的生產(chǎn)方法,提取分離法 (Extraction),生物合成 (Biosynthesis),化學(xué)合成 (chemical synthesis),SOD - blood Papain-

3、Papaya Chymotrypsin-Pancrea organ/tissue/cell,Amylase from Bacillus Protease from Bacillus Phosphatase from Bacillus Glucoamylase from Aspergillus Plant cell culture Animal cell culture,Few example,酶的改性（enzyme improving）是通過各種方法改進(jìn)酶的催化特性的技術(shù)過程，主要包括酶分子修飾、酶固定化、酶非水相催化和酶定向進(jìn)化等。 酶的應(yīng)用（enzyme application）是通過酶的

4、催化作用獲得人們所需的物質(zhì)或者除去不良物質(zhì)的技術(shù)過程，主要包括酶反應(yīng)器的選擇與設(shè)計以及酶在各個領(lǐng)域的應(yīng)用等。,酶工程的主要任務(wù)是經(jīng)過預(yù)先設(shè)計，通過人工操作獲得人們所需要的酶，并通過各種方法使酶的催化特性得以改進(jìn)，充分發(fā)揮其催化功能。,化學(xué)酶工程 2. 生物酶工程,1 自然酶的開發(fā) 2 酶的化學(xué)修飾 3 酶的固定化 4 人工合成酶的研究,1 酶基因的克隆表達(dá) 2 酶的遺傳修飾 3 酶的遺傳設(shè)計,二 研究內(nèi)容,研究內(nèi)容,酶工程的主要內(nèi)容包括：微生物細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)酶，動植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶，酶的提取與分離純化，酶分子修飾，酶、細(xì)胞、原生質(zhì)體固定化，酶非水相催化，酶定向進(jìn)化，酶反應(yīng)器和酶的應(yīng)用等。,微生物酶源

5、是酶工程研究的源流 以基因工程和蛋白質(zhì)工程改造和設(shè)計酶是革命性導(dǎo)向 在30億年生物進(jìn)化中，只發(fā)現(xiàn)了1055種功能蛋白和酶，經(jīng)計算，300個氨基酸可組成不同序列的蛋白質(zhì)約有10390種，因而在自然界，絕大多數(shù)新蛋白酶仍未產(chǎn)生，有待人類去進(jìn)行人工定向進(jìn)化，創(chuàng)造開發(fā)新酶類。,美國寶潔公司用重組DNA技術(shù)獲得高活性、高穩(wěn)定性脂肪酶用于去污劑工業(yè)。諾維信公司克隆淀粉酶基因重組工程菌，顯著提高了產(chǎn)酶速度及酶量，還構(gòu)建了耐熱淀粉酶及脂肪酶應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。,構(gòu)建新酶是酶工程研究的前沿 構(gòu)建有別于天然功能酶的新酶類，是酶工程研究的又一前沿領(lǐng)地。 抗體酶（Abzyme） 核酶（Ribozyme） 人工合成酶（Sy

6、nzyme）是合成具有催化功能的高聚物分子,分子水平的酶法分析與生物傳感器分子酶工程發(fā)展了各種生物分析技術(shù)。 酶學(xué)與酶工程的研究領(lǐng)域還有固定化生物催化劑及酶反應(yīng)器的工業(yè)應(yīng)用，以及作為生物功能信息分子參與生命過程調(diào)控的糖的酶促合成的糖工程等。,三. 酶工程研究簡史,1894年，日本的高峰讓吉首先從米曲霉中制備得到淀粉酶（又稱高峰淀粉酶），用作消化劑，開創(chuàng)了近代酶的生產(chǎn)和應(yīng)用的先例。 此后近半個世紀(jì)的時間里，都是停留在從動物、植物或微生物細(xì)胞中提取酶并加以應(yīng)用的階段。 1916年美國的奈爾森（Nelson）和格里芬（Griffin）發(fā)現(xiàn)蔗糖酶吸附在骨炭上后，仍然顯示出催化活性。,1949年，日本開

7、始采用微生物液體深層培養(yǎng)方法進(jìn)行細(xì)菌-淀粉酶的發(fā)酵生產(chǎn)，揭開了現(xiàn)代酶制劑工業(yè)的序幕，發(fā)酵工程技術(shù)發(fā)展使酶的生產(chǎn)得以大規(guī)模發(fā)展。 1960年，法國的雅各布（Jacob）和莫諾德（Monod）提出操縱子學(xué)說，闡明了酶生物合成的調(diào)節(jié)機制，從而顯著提高了酶的產(chǎn)率。,20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來的動植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，繼微生物發(fā)酵生產(chǎn)酶之后，已成為酶生產(chǎn)的又一種途徑。 隨著酶生產(chǎn)的發(fā)展，酶的應(yīng)用越來越來廣泛。由于酶具有專一性強、催化效率高、作用條件溫和等顯著的特點，在醫(yī)學(xué)、食品、輕工、能源、環(huán)保和科研等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。,1953年，德國的格魯布霍費（Grubhofer）和施來斯（Schleith）首先將聚氨

8、基苯乙烯樹脂重氮化，然后將淀粉酶、胃蛋白酶、羧肽酶和核糖核酸酶等與上述載體結(jié)合，制成固定化酶。1969年，日本的干畑（tin）一郎首次在工業(yè)上應(yīng)用固定化氨基?；高M(jìn)行DL-氨基酸拆分而產(chǎn)生L-氨基酸，從此學(xué)者們開始用“酶工程”這個名詞來代表酶的生產(chǎn)和應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。 固定化酶的研究始于1910年,正式研究于20世紀(jì)60年代,70年代已在全世界普遍開展 。,在固定化酶的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了固定化細(xì)胞（固定化活細(xì)胞或固定化增值細(xì)胞）技術(shù)。1978年，日本的鈴木等用固定化細(xì)胞生產(chǎn)-淀粉酶研究成功。此后，采用固定化細(xì)胞生產(chǎn)蛋白酶、糖化酶、果膠酶、溶菌酶、天冬酰胺酶等的研究相繼取得進(jìn)展。 1986年，我

9、國學(xué)者郭勇等采用固定化原生質(zhì)體生產(chǎn)堿性磷酸酶、葡萄糖氧化酶、谷氨酸脫氫酶等的研究相繼成功，為胞內(nèi)酶的連續(xù)生產(chǎn)開辟新途徑。,1984年，克里巴諾夫（Klibanov）等進(jìn)行了有機介質(zhì)中酶的催化作用的研究，發(fā)現(xiàn)脂肪酶在有機介質(zhì)中不但具有催化作用，而且還具有很高的熱穩(wěn)定性，改變了酶只能在水溶液中進(jìn)行催化的傳統(tǒng)觀念。此后，有機介質(zhì)中酶的催化作用的研究迅速發(fā)展。,20世紀(jì)80年代以來，酶分子修飾技術(shù)發(fā)展很快，修飾方法主要有：酶分子主鏈修飾、酶分子側(cè)鏈基團(tuán)修飾、酶分子組成單位置換修飾、酶分子中金屬離子置換修飾和物理修飾等。,隨著易錯PCR（error-prone PCR）技術(shù)、DNA重排（DNA shuf

10、fling）技術(shù)、基因家族重排（gene family shuffling）技術(shù)等體外基因隨機突變技術(shù)以及各種高通量篩選（high-throughout screening）技術(shù)的發(fā)展，酶定向進(jìn)化（enzyme directed evolution）技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為改進(jìn)酶催化特性的強有力手段。,酶的定向進(jìn)化是一種快速有效地改進(jìn)酶的催化特性（底物特異性、酶活性、穩(wěn)定性、對映體選擇性等）的手段，通過酶的定向進(jìn)化，有可能獲得具有優(yōu)良特性的酶分子。酶的定向進(jìn)化技術(shù)已經(jīng)成為酶工程研究的熱點。 經(jīng)過100多年的發(fā)展，酶工程已經(jīng)成為生物工程的主要內(nèi)容。在世界科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起重要作用。,生物學(xué),化學(xué)工程,

11、工程學(xué),化學(xué),生物工程,生物化學(xué),生物技術(shù),第二節(jié) 生物催化,新興、前沿學(xué)科往往在學(xué)科交叉中產(chǎn)生,生物技術(shù),醫(yī)藥生物技術(shù) 農(nóng)業(yè)生物技術(shù) 工業(yè)生物技術(shù) 環(huán)境生物技術(shù) 材料生物技術(shù) . . .,用生物或生物分子機器生產(chǎn)產(chǎn)品和解決問題,生物技術(shù)的具體應(yīng)用,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的三個浪潮,醫(yī)藥生物技術(shù): 1982年重組人胰島素上市 農(nóng)業(yè)生物技術(shù): 1996年轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、油菜相繼上市 工業(yè)生物技術(shù): 世紀(jì)之交聚交酯、生物鋼、聚乳酸相繼上市,工業(yè)生物技術(shù)-邁向發(fā)達(dá)國家之戰(zhàn)略,工業(yè)生物技術(shù),含意：在工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)過程中使用或部分使用生物技術(shù)來實現(xiàn)產(chǎn)品的制造，這種技術(shù)是應(yīng)用微生物和生物催化劑來提供產(chǎn)品和服務(wù)

12、核心目標(biāo)：大規(guī)模利用生物體系（如細(xì)胞或酶）作為催化劑實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,工業(yè)生物技術(shù)是生物技術(shù)的重要組成部分,工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展空間,提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè) 生物能源 環(huán)境生物技術(shù) 生物材料,底物,生物反應(yīng)器,檢測控 制儀表,培養(yǎng)基,（滅菌）,經(jīng)加工 原料,酶,細(xì)胞,生物催化劑 （游離或固定化）,機械能,除 菌,空氣,產(chǎn)品提取純化,副產(chǎn)品 產(chǎn)品 廢物,熱能,原材料,營養(yǎng)物,典型工業(yè)生物技術(shù)過程,核心技術(shù)？,生物催化（Biocatalysis),利用酶或有機體（細(xì)胞或細(xì)胞器等）作為催化劑實現(xiàn)化學(xué)轉(zhuǎn)化的過程。,生物轉(zhuǎn)化（Biotransformation),外源化學(xué)物在機體內(nèi)經(jīng)多種酶催化的代謝轉(zhuǎn)化。生物轉(zhuǎn)化是機體對

13、外源化學(xué)物處置的重要的環(huán)節(jié)，是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要機制。,生物催化,化學(xué)工業(yè),發(fā)酵工業(yè),輕工業(yè),采礦,醫(yī)藥,食品,能源,材料,生物安全,環(huán)境,生物催化是工業(yè)生物技術(shù)的核心技術(shù),以生物催化法合成的主要產(chǎn)品,6-氨基青霉烷酸,趨勢判斷和需求分析,生物催化劑在精細(xì)化學(xué)品市場中呈現(xiàn)強勁的增長勢頭。 通過生物催化技術(shù)，將實現(xiàn)化學(xué)工業(yè)的原料消耗、水資源消耗、能量消耗降低30%，污染物的排放和污染擴散減少30%。,趨勢判斷和需求分析,目前生物催化技術(shù)已成為各公司爭奪的目標(biāo)并且已成為一些公司謀求發(fā)展和提升地位的工具 。 Degussa、DSM、Roche、BASF、Dow、Lonza等許多跨國公司都在積極采取措

14、施，擴大他們在生物催化領(lǐng)域里的生產(chǎn)能力。,生物催化發(fā)展的主要推動力,新產(chǎn)品需求 (社會壓力) -健康：醫(yī)藥、檢測 -日用品：洗滌用品、乳品、生物可降解塑料 環(huán)境 (法律法規(guī)壓力) 綠色化學(xué)、能源、溫室效應(yīng) 新發(fā)現(xiàn)或基礎(chǔ)研究 (技術(shù)壓力） 基因工程 /定點突變/定向進(jìn)化、代謝工程、組合化學(xué) 得益/成本降低 (商業(yè)壓力) -生物分離,The Biocatalysis Cycle,生物催化劑工程的目標(biāo),開發(fā)生物催化劑：催化性能更好、更快，成本更低 開發(fā)生物催化劑工具盒：催化反應(yīng)更廣泛，功能更多樣 改善性能: 穩(wěn)定性, 活性，溶劑兼容性 開發(fā)分子模型: 新酶的快速重新設(shè)計 創(chuàng)造新技術(shù): 用于新生物催化

15、劑的開發(fā),生物催化劑發(fā)展的工業(yè)展望,生物催化劑工程技術(shù)瓶頸,對生物催化劑作用機理缺乏深入的認(rèn)識 對次級代謝產(chǎn)物代謝途徑（包括途徑間相互關(guān)系）缺乏理解 細(xì)胞工程化的方法十分有限（即代謝工程） 生產(chǎn)酶和輔因子的成本過高,生物催化劑的發(fā)現(xiàn),微生物 可培養(yǎng)微生物酶資源的開發(fā)利用 不可培養(yǎng)微生物酶資源的開發(fā)利用 基因 已知基因的克隆 未知基因的克隆,當(dāng)前生物催化的研究熱點,新酶或已有酶的新功能的開發(fā) 根據(jù)已有底物開發(fā)新的酶反應(yīng) 利用突變或定向進(jìn)化技術(shù)改善生物催化劑性能 利用重組DNA技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)生物催化劑 利用有機溶劑或共溶劑開發(fā)新的反應(yīng)體系 體內(nèi)或體外合成的多酶體系 克服底物和產(chǎn)物抑制 精細(xì)化工品或

16、醫(yī)藥合成技術(shù)的放大 輔因子再生 生物催化劑的修飾 生物催化劑的固定化,生物催化劑高效生產(chǎn)與催化功能研究,強化微生物細(xì)胞培養(yǎng)與發(fā)酵的調(diào)控措施，研究酶的誘導(dǎo)策略 實現(xiàn)生物催化劑的自主和規(guī)模生產(chǎn) 分析生物催化劑所催化的特定基團(tuán)開辟全新的生物催化反應(yīng),酶的基本特性,酶的活性中心(active center),又稱活性部位(active site)，具有特定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域，能與底物特異結(jié)合并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。,（一）酶促反應(yīng)具有極高的效率,酶促反應(yīng)的特點,酶的催化效率通常比非催化反應(yīng)高1081020倍，比一般催化劑高1071013倍。,1mol過氧化氫酶 5106molH2O2 1mol離子鐵 610-

17、4molH2O2,活化能：底物分子從初態(tài)轉(zhuǎn)變到活化態(tài)所需的能量。,一種酶僅作用于一種或一類化合物，或一定的化學(xué)鍵，催化一定的化學(xué)反應(yīng)并生成一定的產(chǎn)物。酶的這種特性稱為酶的特異性或?qū)Ｒ恍浴?* 酶的特異性(specificity),（二）酶促反應(yīng)具有高度的特異性,根據(jù)酶對其底物結(jié)構(gòu)選擇的嚴(yán)格程度不同，酶的特異性可大致分為以下3種類型：,絕對特異性(absolute specificity)：只能作用于特定結(jié)構(gòu)的底物，進(jìn)行一種專一的反應(yīng)，生成一種特定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物 。 相對特異性(relative specificity)：作用于一類化合物或一種化學(xué)鍵。 立體結(jié)構(gòu)特異性(stereo specific

18、ity)：作用于立體異構(gòu)體中的一種。,酶作用的專一性,結(jié)構(gòu)專一性,立體異構(gòu)專一性,族（基團(tuán)）專一性,絕對專一性,族專一性：可作用于一類或一些結(jié)構(gòu)很相似的底物。,絕對專一性：只能作用于某一底物。,2NH3 + CO2,（三）酶促反應(yīng)的條件溫和,近中性、常溫、常壓、含水,（一）底物濃度的影響,影響酶催化作用的因素,S：底物濃度 V：不同S時的反應(yīng)速度 Vmax：最大反應(yīng)速度(maximum velocity) m：米氏常數(shù)(Michaelis constant),（二）酶濃度對反應(yīng)速度的影響,當(dāng)SE，酶可被底物飽和的情況下，反應(yīng)速度與酶濃度成正比。 關(guān)系式為：V = K3 E,雙重影響 溫度升高，

19、酶促反應(yīng)速度升高；由于酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度升高，可引起酶的變性，從而反應(yīng)速度降低 。,（三）溫度對反應(yīng)速度的影響,最適溫度 (optimum temperature)： 酶促反應(yīng)速度最快時的環(huán)境溫度。,* 低溫的應(yīng)用,（四） pH對反應(yīng)速度的影響,最適pH (optimum pH)： 酶催化活性最大時的環(huán)境pH。,pH對酶作用的影響機制： 1.環(huán)境過酸、過堿使酶變性失活； 2.影響酶活性基團(tuán)的解離； 3.影響底物的解離。,（五）抑制劑的影響,酶的抑制劑(inhibitor) 凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白變性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。,區(qū)別于酶的變性,抑制劑對酶有一定選擇性 引起變性的因素

20、對酶沒有選擇性,抑制作用的類型,不可逆性抑制 (irreversible inhibition),可逆性抑制 (reversible inhibition)：,競爭性抑制 (competitive inhibition) 非競爭性抑制 (non-competitive inhibition) 反競爭性抑制 (uncompetitive inhibition),(一) 不可逆性抑制作用,* 概念 抑制劑通常以共價鍵與酶活性中心的必需基團(tuán)相結(jié)合，使酶失活。 * 舉例 有機磷化合物 羥基酶 解毒 - - - 解磷定(PAM) 重金屬離子及砷化合物 巰基酶 解毒 - - - 二巰基丙醇(BAL),（二

21、） 可逆性抑制作用,* 概念 抑制劑通常以非共價鍵與酶或酶-底物復(fù)合物可逆性結(jié)合，使酶的活性降低或喪失；抑制劑可用透析、超濾等方法除去。,競爭性抑制 非競爭性抑制 反競爭性抑制,* 類型,. 競爭性抑制作用,反應(yīng)模式,* 舉例,丙二酸與琥珀酸競爭琥珀酸脫氫酶,磺胺類藥物的抑菌機制 與對氨基苯甲酸競爭二氫葉酸合成酶,2. 非競爭性抑制,* 反應(yīng)模式,. 反競爭性抑制,* 反應(yīng)模式,（六）激活劑對反應(yīng)速度的影響,激活劑(activator) 使酶由無活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)。 必需激活劑 (essential activator) 非必需激活劑 (non-essential activa

22、tor),酶活性測定和酶活性單位,酶的活性是指酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力，其衡量的標(biāo)準(zhǔn)是酶促反應(yīng)速度。,酶促反應(yīng)速度可在適宜的反應(yīng)條件下，用單位時間內(nèi)底物的消耗或產(chǎn)物的生成量來表示。,酶的活性單位是衡量酶活力大小的尺度，它反映在規(guī)定條件下，酶促反應(yīng)在單位時間（s、min或h）內(nèi)生成一定量（mg、g、mol等）的產(chǎn)物或消耗一定數(shù)量的底物所需的酶量。,國際單位(IU) 在特定的條件下，每分鐘催化1mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量為一個國際單位。,催量單位(katal) 催量(kat)是指在特定條件下，每秒鐘使mol底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量。,kat與IU的換算： 1 IU=16.6710-9 kat,酶活

23、力測定方法,對酶活力測定的要求是快速、簡便、準(zhǔn)確。 反應(yīng) 酶活力測定 測定,酶活力測定的一般步驟,1. 根據(jù)酶催化的專一性，選擇適宜的底物，并配制成一定濃度的底物溶液。 2. 根據(jù)酶的動力學(xué)性質(zhì)，確定酶催化反應(yīng)的溫度、pH、底物濃度、激活劑濃度等反應(yīng)條件。 3. 在一定的條件下，將一定量的酶液和底物溶液混合均勻，適時記下反應(yīng)開始的時間。 4. 反應(yīng)到一定的時間，取出適量的反應(yīng)液，運用各種生化檢測技術(shù)，測定產(chǎn)物的生成量或底物的減少量。,終止酶反應(yīng)的方法很多，加熱、變性、改變pH、降低溫度。 測定可采用化學(xué)檢測、光學(xué)檢測、氣體檢測。 一種酶可以有多種測定方法，要根據(jù)實際情況選用。,固定化酶的活力測

24、定,與水不溶性載體結(jié)合、在一定的空間范圍內(nèi)起催化作用的酶稱為固定化酶。,1. 振蕩測定法,稱取一定質(zhì)量的固定化酶，放進(jìn)一定形狀一定大小的容器中，加入一定量的底物溶液，在特定的條件下，一邊振蕩或攪拌，一邊進(jìn)行催化反應(yīng)。經(jīng)過一定時間，取出一定量的反應(yīng)液進(jìn)行酶活力測定。 固定化酶反應(yīng)液的測定方法與游離酶反應(yīng)液的測定方法完全相同。,2. 酶柱測定法,將一定量的固定化酶裝進(jìn)具有恒溫裝置的反應(yīng)柱中，在適宜的條件下讓底物溶液以一定的流速流過酶柱，收集流出的反應(yīng)液。測定反應(yīng)液中底物的消耗量或產(chǎn)物的生成量，再計算酶活力。,3.連續(xù)測定法,利用連續(xù)分光光度法等測定方法可以對固定化酶反應(yīng)液進(jìn)行連續(xù)測定，從而測定固定

25、化酶的酶活力。,4.固定化酶的比活力測定,游離酶的比活力可以用每毫克（mg）酶蛋白或酶RNA所具有的酶活力單位數(shù)表示。在固定化酶中，一般采用每克（g）干固定化酶所具有的酶活力單位數(shù)表示。 在測定固定化酶的比活力時，可先用濕固定化酶測定其酶活力，再在一定的條件下干燥，稱取固定化酶的干重，然后計算出固定化酶的比活力。也可以稱取一定量的干固定化酶，讓它在一定條件下充分溶脹后，進(jìn)行酶活力測定，再計算出固定化酶的比活力。,對于酶膜、酶管、酶板等固定化酶，其比活力則可以用單位面積的酶活力單位表示，即：比活力=酶活力單位/cm2。,5.酶結(jié)合效率與酶活力回收率的測定,酶結(jié)合效率又稱為酶的固定化率，是指酶與載

26、體結(jié)合的百分率。一般由用于固定化的總酶活力減去未結(jié)合的酶活力所得的差值，再除以用于固定化的總酶活力而得到。 未結(jié)合的酶活力，包括固定化后濾出固定化酶后的濾液以及洗滌固定化酶的洗滌液中所含的酶活力的總和。 酶活力回收率是指固定化酶的總活力與用于固定化的總酶活力的百分率。,6.相對酶活力的測定,具有相同酶蛋白（或酶RNA）量的固定化酶活力與游離酶活力的比值稱為相對酶活力。,酶的分類與命名,酶 enzyme,蛋白類酶（proteozyme）,核酸類酶（ribozyme）,蛋白類酶,氧化還原酶（oxidoreductase）,轉(zhuǎn)移酶（transferase）,裂合酶（lyase）,水解酶（hydrol

27、ase）,異構(gòu)酶（isomerase）,合成酶（synthesase）或連接酶（ligase）,核酸類酶,分子內(nèi)催化R酶 （in cis ribozyme）,分子間催化R酶 （in trans ribozyme）,自我剪切酶（self-cleavage ribozyme）,自我剪接酶（self-splicing ribozyme）,RNA剪切酶（RNA cleavage ribozyme）,DNA剪切酶（DNA cleavage ribozyme）,多肽剪切酶（peptide cleavage ribozyme）,多糖剪接酶（polysaccharide splicing ribozyme）,

28、氨基酸酯剪切酶（aminoacid ester cleavage ribozyme）,多功能酶（multifunction ribozyme）,第三節(jié)：國內(nèi)外酶制劑工業(yè)概況,一 國內(nèi)外酶制劑生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀 二 國內(nèi)外酶制劑生產(chǎn)應(yīng)用差異 三 我國酶制劑工業(yè)的若干對策建議,一 國內(nèi)外酶制劑生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀,1. 世界酶制劑公司 Novo Nordisk （丹麥） Genencor International(美國） 德國 AB酶公司 比利時BELDEM 四大公司銷售額占世界總額的70%,諾維信酶制劑公司，全球最大的酶制劑公司。公司產(chǎn)品占有中國50%的工業(yè)酶制劑市場?？偣疚挥诘湥谔旖蛴兴纳a(chǎn)基

29、地，并在全國都有分廠和合作工廠。 世界第二大酶制劑公司genencor 已被丹尼斯克收購；,國際市場酶制劑銷售額比例,2013年全球酶制劑市場將達(dá)70億美元,二 我國酶工業(yè)發(fā)展階段,1. 1965 無錫酶制劑廠 淀粉酶 2. 1979 糖化酶 3. 堿性蛋白酶 4. 中性蛋白酶 5. 1993 耐高溫淀粉酶 6. 1998 國外大公司紛紛入駐1999年投產(chǎn),我國比較知名的酶制劑公司,浙江錢江生物化學(xué)股份有限公司 安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司 無錫杰能科生物工程有限公司 遼寧星河生物有限公司 山東隆大生物工程有限公司 四川達(dá)威科技股份有限公司 河南省瑞馳生物科技有限公司 江門甘蔗化工廠(集團(tuán))股

30、份有限公司 諾維信(中國)生物技術(shù)有限公司 神舟生物科技的限責(zé)任公司,國內(nèi)酶制劑銷售額比例,二國內(nèi)外酶制劑生產(chǎn)應(yīng)用差異,1 規(guī)模：國外多公司重組 國內(nèi)重復(fù)建設(shè)、效益低 2. 投入： 國外：開發(fā)經(jīng)費高達(dá)15%，甚至19%銷售額 國內(nèi)：研究、開發(fā)投入不足，占1%銷售額 3. 開發(fā)重點：國外：大力研制、開發(fā)新酶種和新用途 國內(nèi)：品種少、劑型少,三我國酶制劑工業(yè)的若干對策建議,1走集約化、規(guī)?；?jīng)營 2 加大科研投入 3 發(fā)展具有自己知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù) 4 . 調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、大力開發(fā)新品種,旅游審美文化,7,陸游；沈園 城上斜陽畫角哀， 沈園非復(fù)舊池臺。 傷心橋下春波綠， 曾是驚鴻照影來。 柴埠溪；情人

31、巖, 如笛卡兒所說 :“同一件事情可以使這批人高興的要跳舞 ,卻使另一批人傷心的要流淚?！?如菊花 中國與西方山水審美觀的差異是十分明顯的。在人與自然的關(guān)系方面，中國哲學(xué)主張“天人合一”，“物我一體”，而西方哲學(xué)則主張?zhí)烊藢α?，物我對立。這種哲學(xué)觀念的差異，必然導(dǎo)致山水審美觀的分岐。 一）、中國人特別關(guān)注山水景觀所附載的人文美 ;而西方則關(guān)注山水景觀本身的自然美 滕王閣序 “落霞與孤鶩齊飛 ,秋水共長天一色?！?“ 關(guān)關(guān)睢鳩，在河之洲，窈窕淑女，君子好逑”， 車爾尼雪夫斯基這樣來描寫水 :“水由于它的形狀而顯現(xiàn)出美 ,遼闊的、一平如鏡的寧靜的水在我們的心理產(chǎn)生宏偉的形象。奔騰的瀑布 ,它的氣勢是令人