工業(yè)生物催化劑市公開課獲獎?wù)n件

1、第四章工業(yè)生物催化劑小組組員：陳麗蘭、楊歡、祁海平、葉欣、劉文虎第1頁第1頁Contents4.1概述 4.2酶制劑工業(yè) 4.3工業(yè)酶制劑應(yīng)用 4.4酶制劑改性和提升4.5工業(yè)生物催化前景4.6參考文獻 第2頁第2頁1.1生物催化劑概念 生物催化劑是由生物合成含有催化作用物質(zhì)。 現(xiàn)階段工業(yè)上應(yīng)用生物催化劑包括生物體（微生物）和酶類。 微生物是最慣用活細胞催化劑,酶催化劑則是從細胞中提取出來,只在經(jīng)濟合理時才被應(yīng)用。1概述第3頁第3頁1.2生物催化劑與化學(xué)催化劑比較與老式化學(xué)催化劑相比，生物催化劑含有長處：（1）常溫常壓、近于中性條件下進行，因而投資少、能耗低、操作安全；（2）極高催化效率和反應(yīng)

2、速度，比化學(xué)催化劑催化效率高1071013倍；（3）高度專一性（包括底物專一性和立體專一性），能有效催化普通化學(xué)催化劑難以催化手性反應(yīng)；（4）本身是微生物和蛋白質(zhì)，易于生物降解，是抱負綠色催化劑缺點：（1）穩(wěn)定性較差（易受熱、受一些化學(xué)物質(zhì)及雜菌破壞而失活）；（2）反應(yīng)時對溫度和pH范圍要求較高。1概述第4頁第4頁1.3工業(yè)生物催化劑應(yīng)用現(xiàn)實狀況 生物催化應(yīng)用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)是從20世紀60年代開始，在幾十年發(fā)展過程中，工業(yè)生物催化取得了長足進步，利用生物技術(shù)生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品逐年增長。典型產(chǎn)品：1概述第5頁第5頁2.1酶幾種主要生產(chǎn)辦法（1）提取法 提取分離法是采用各種提取、分離、純化技術(shù)從動植物

3、組織、器官、細胞或微生物細胞中將酶提取出來。 酶提取是指在一定條件下，用適當溶劑處理含酶原料，使酶充足溶解到溶劑中過程。主要提取辦法有鹽溶液提取、酸溶液提取、堿溶液提取和有機溶劑提取等。2酶制劑工業(yè)第6頁第6頁（1）提取法 提取分離法特點：設(shè)備較簡樸；操作較以便；起源受到限制，不適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。（動植物生產(chǎn)周期長易受地理、氣候和季節(jié)等原因影響。） 20世紀50年代以后，伴隨發(fā)酵技術(shù)發(fā)展，許多酶都采用生物合成法進行生產(chǎn)。然而，在動、植物或微生物組織、細胞中提取所需酶，仍然有其使用價值，至今仍然使用。比如，從動物胰臟中提取分離胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰脂肪酶；從檸檬酸發(fā)酵后得到黑曲霉菌體中提取分離

4、果膠酶等。2.1酶幾種主要生產(chǎn)辦法第7頁第7頁（2）生物合成法 生物合成法生產(chǎn)用酶首先要經(jīng)過篩選、誘變、細胞融合、基因重組等方法取得優(yōu)良產(chǎn)物工程菌。然后在生物反應(yīng)器中進行細胞培養(yǎng)，經(jīng)過細胞反應(yīng)條件優(yōu)化，再經(jīng)過度離純化得到人們所需酶。 利用微生物細胞生命活動取得所需酶方法又稱為發(fā)酵法，依據(jù)細胞培養(yǎng)方式不同，發(fā)酵法能夠分為液體深層發(fā)酵、固體培養(yǎng)發(fā)酵、固定化細胞發(fā)酵、固定化原生質(zhì)體發(fā)酵等?，F(xiàn)在普遍使用是液體深層發(fā)酵技術(shù)。2.1酶幾種主要生產(chǎn)辦法第8頁第8頁2.1酶幾種主要生產(chǎn)辦法（2）生物合成法 酶工藝生產(chǎn)過程：原料選擇；菌種選育和發(fā)酵（固體培養(yǎng)與液體深層培養(yǎng)法）；酶制劑生產(chǎn)下游工程。第9頁第9頁第

5、10頁第10頁2.1酶幾種主要生產(chǎn)辦法（2）生物合成法發(fā)酵制取酶制劑長處：種類繁多,但凡動植物體內(nèi)有酶幾乎都能從微生物中找到,并可依據(jù)應(yīng)用特點和要求,篩選出最佳產(chǎn)酶菌株；繁殖快,發(fā)酵周期短,培養(yǎng)簡便,能通過控制培養(yǎng)條件大幅度提升酶產(chǎn)量；微生物含有較強適應(yīng)能力,可采用各種遺傳變異手段,哺育出新、更抱負菌株。第11頁第11頁（3）化學(xué)制取法 包括酶化學(xué)全合成、酶類似物和模擬酶化學(xué)合成。 化學(xué)合成法證實了酶等化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),也闡明人們能夠通過化學(xué)辦法在試驗室中合成包括酶在內(nèi)各種生命物質(zhì)。 化學(xué)制取法和提取法同樣，由于原料起源受限制,生產(chǎn)成本高,污染環(huán)境,難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。2.1酶幾種主要生產(chǎn)辦法

6、第12頁第12頁2.2提升酶產(chǎn)量辦法 （1）添加誘導(dǎo)物 對于誘導(dǎo)酶發(fā)酵生產(chǎn)，在發(fā)酵過程中某個適宜時機，添加適宜誘導(dǎo)物，能夠明顯提升酶產(chǎn)量。比如，乳糖誘導(dǎo)-半乳糖苷酶，纖維二糖誘導(dǎo)纖維素酶，蔗糖甘油單棕櫚酸誘導(dǎo)蔗糖酶生物合成等。 誘導(dǎo)物普通能夠分為3類： 酶作用底物 酶催化反應(yīng)產(chǎn)物 作用底物類似物第13頁第13頁2.2提升酶產(chǎn)量辦法 （2）控制阻遏物濃度 據(jù)阻遏作用機理不同，可分為：產(chǎn)物阻遏和分解代謝物阻遏兩種。產(chǎn)物阻遏作用是由酶催化作用產(chǎn)物或者代謝路徑末端產(chǎn)物引發(fā)阻遏作用。分解代謝物阻遏作用是由分解代謝物（葡萄糖等和其它容易利用碳源等物質(zhì)經(jīng)過度解代謝而產(chǎn)生物質(zhì)）引發(fā)阻遏作用。 控制阻遏物濃度是

7、解除阻遏、提升酶產(chǎn)量有效辦法。 第14頁第14頁2.2提升酶產(chǎn)量辦法 （2）控制阻遏物濃度 為了減少或者解除分解代謝物阻遏作用，應(yīng)當控制培養(yǎng)基中葡萄糖等容易利用碳源濃度。 對于受代謝路徑末端產(chǎn)物阻遏酶，能夠通過控制末端產(chǎn)物濃度辦法使阻遏解除。 采用其它較難利用碳源，如淀粉等采用補料、分次流加碳源添加一定量環(huán)腺苷酸（cAMP）第15頁第15頁2.2提升酶產(chǎn)量辦法 （3）添加表面活性劑 表面活性劑能夠與細胞膜互相作用，增長細胞透過性，有助于胞外酶分泌，從而提升酶產(chǎn)量。 將適量非離子型表面活性劑，如吐溫（Tween）、曲通(Triton)等添加到培養(yǎng)基中，能夠加速胞外酶分泌，而使酶產(chǎn)量增長。 由于離

8、子型表面活性劑對細胞有毒害作用，尤其是季胺型表面活性劑（如新潔而滅等）是消毒劑，對細胞毒性較大，不能在酶發(fā)酵生產(chǎn)中添加到培養(yǎng)基中。 第16頁第16頁2.2提升酶產(chǎn)量辦法 （4）添加產(chǎn)酶促進劑 產(chǎn)酶促進劑是指能夠促進產(chǎn)酶、不過作用機理未說明清楚物質(zhì)。在酶發(fā)酵生產(chǎn)過程中，添加適宜產(chǎn)酶促進劑，往往能夠顯著提升酶產(chǎn)量。 比如，添加一定量植酸鈣鎂，可使霉菌蛋白酶或者桔青霉磷酸二酯酶產(chǎn)量提升120倍,添加聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol）能夠提升糖化酶產(chǎn)量。產(chǎn)酶促進劑對不同細胞、不同酶作用效果各不相同，現(xiàn)在還沒有規(guī)律可循，要經(jīng)過試驗確定所添加產(chǎn)酶促進劑種類和濃度。 第17頁第17頁2.3 酶活

9、性測定 酶活性，是指酶催化一定化學(xué)反應(yīng)能力。 酶活性是研究酶特性、分離純化以及酶制劑生產(chǎn)和應(yīng)用時一項不可缺乏指標。 酶活性是用在一定條件下，它所催化某一反應(yīng)反應(yīng)初速度來表示。 酶反應(yīng)速度（指速初度）可用單位時間內(nèi)單位體積中底物減少許或產(chǎn)物增長量來表示。其單位為mol/s。第18頁第18頁2.3酶活性測定酶活性測定辦法： 酶活性與底物濃度、酶濃度、pH、溫度、激活劑、克制劑濃度以及緩沖液種類和濃度都密切相關(guān)。酶活性測定可用終止反應(yīng)法或連續(xù)反應(yīng)法。 終止反應(yīng)法是將酶反應(yīng)按時間即刻完全停止，取出反應(yīng)物或產(chǎn)物，予以分離，再擬定反應(yīng)物消耗量，或產(chǎn)物形成量，算出酶活性。 連續(xù)反應(yīng)法無需終止反應(yīng)而是在酶反應(yīng)

10、過程中用光學(xué)儀器來監(jiān)測反應(yīng)進行情況。其中以光譜吸取改變更為準確。第19頁第19頁2.4酶提煉（1）酶溶液制取 酶溶液制備包括三個過程工作：材料預(yù)處理和破碎細胞；抽提；抽提液濃縮。酶蛋白分布：胞外酶、胞內(nèi)酶（溶酶、結(jié)酶）第20頁第20頁第21頁第21頁2.4 酶提煉（2）依據(jù)分子大小輕重建立分離純化辦法透析和超出濾；離心分離；凝膠過濾等。第22頁第22頁2.4酶提煉（3）調(diào)整溶解度分離方法調(diào)整溶解度分離方法是依據(jù)酶和雜蛋白質(zhì)在溶解度性質(zhì)上不同而建立一些方法。鹽析法；有機溶劑沉淀法；共沉淀法；選擇性沉淀法等。第23頁第23頁2.4 酶提煉（4）按分子電荷正負多少設(shè)計分離辦法 分子荷正電多物質(zhì)，與荷

11、負電性物質(zhì)反應(yīng)強，受負電場影響大；荷負電性多物質(zhì)正相反。吸附互換分離法；電泳分離法；聚焦層析法等。第24頁第24頁2.4酶提煉（5）依據(jù)親和作用建立純化辦法 由于酶對底物、競爭性克制劑、捕酶等配體含有較高親和力，而其它雜蛋白對它們沒有或有很弱親和作用。因此，能夠依據(jù)酶、雜蛋白對配體親和力差別，很容易地將酶分離出來。 已建立辦法有親和層析、親和電泳法等。第25頁第25頁2.4 酶提煉（6）其它依據(jù)穩(wěn)定性差別建立分離純化辦法：熱變性法、酸堿改變法和表面變性法等。蛋白質(zhì)(酶)高效液相色譜分離分析法。第26頁第26頁2.5 固定化酶 以往使用酶絕大多數(shù)是水溶性酶。這些水溶性酶催化結(jié)束后，很難回收，因而

12、阻礙了酶工業(yè)近一步發(fā)展。 60年代以后，在酶學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)涌現(xiàn)出固定化酶。 它是通過物理或化學(xué)手段，將酶束縛于水不溶載體上、或?qū)⒚甘`在一定空間內(nèi)，限制酶分子自由流動，但能使酶充足發(fā)揮催化作用。第27頁第27頁2.5 固定化酶（1）酶固定化辦法：吸附法；包埋法；共價鍵結(jié)合法；交聯(lián)法。第28頁第28頁第29頁第29頁2.5 固定化酶（2）固定化酶性質(zhì) 酶活性改變：與其溶液酶相比，大多數(shù)固定化酶活性下降。 （原因：酶與不溶性載體相結(jié)合引發(fā)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變；酶活性中心主要氨甚酸殘基與載體相結(jié)合。） 穩(wěn)定性改變：大多數(shù)酶在固定化后都不同程度地提升了穩(wěn)定性，延長了有效壽命。 （原因：固定化增加了酶構(gòu)象牢固程

13、度。擋住了不利原因?qū)γ盖忠u。限制了酶分子間相互作用。不過，假如固定化觸及到酶活性敏感區(qū)域，也可能造成酶穩(wěn)定性下降。） 最適pH改變 最適溫度改變 動力學(xué)常數(shù)改變第30頁第30頁2.6 固定化酶反應(yīng)器（1）固定化酶反應(yīng)器類型間歇式酶反應(yīng)器（Batch Reactor，BSTR）底物與酶一次性投入反應(yīng)器內(nèi)，產(chǎn)物一次性取出；反應(yīng)完畢后，固定化酶用過濾或超濾法回收，再轉(zhuǎn)入下一批反應(yīng)。長處：裝置較簡樸，造價較低，傳質(zhì)阻力很小，反應(yīng)能快速達到穩(wěn)態(tài)。缺點：操作麻煩，酶經(jīng)多次重復(fù)回收使用后易失去活性，工業(yè)上很少用于固定化酶，慣用于游離酶。第31頁第31頁2.6 固定化酶反應(yīng)器連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器（Continu

14、ous Stirred Tand Reactor，CSTR）向反應(yīng)器投入團定化酶和底物溶液，不斷攪拌，反應(yīng)達到平衡之后，再以恒定流速連續(xù)流人底物溶液，同時，以相同流速輸出反應(yīng)液(含產(chǎn)物)。長處：在抱負情況下，混合良好，各部位構(gòu)成相同，并與輸出成份一致。缺點：攪拌漿剪切力大，易打壞磨損問定化酶顆粒。第32頁第32頁2.6 固定化酶反應(yīng)器填充床反應(yīng)器（Packed Bed Reactor，PBR）將固定化酶填充于反應(yīng)器內(nèi)，制成穩(wěn)定柱床，然后通入底物溶液，在一定反應(yīng)條件下實現(xiàn)酶催化反應(yīng)，以一定流速，搜集輸出轉(zhuǎn)化液(含產(chǎn)物)。長處：高效率、易操作、結(jié)構(gòu)簡樸等，因而是當前工業(yè)生產(chǎn)及研究中應(yīng)用最為普遍反應(yīng)

15、器。缺點：傳質(zhì)系數(shù)和傳熱系數(shù)相對較低。當?shù)孜锶芤汉腆w顆?；蝠ざ群艽髸r，不宜采用PBR。其它流化床反應(yīng)器（Fluidized Bed Reactor，F(xiàn)BR）；連續(xù)攪拌罐-超濾膜反應(yīng)器（CSTR-UFR）等。第33頁第33頁2.6 固定化酶反應(yīng)器（2）固定化酶反應(yīng)器選擇 影響酶反應(yīng)器選擇原因諸多但普通從下列幾種方面考慮：固定化酶形狀；底物物理性質(zhì)；酶反應(yīng)動力學(xué)特性；酶穩(wěn)定性；操作要求及反應(yīng)器本身代價等。第34頁第34頁3 工業(yè)酶制劑應(yīng)用3.1 1,3-丙二醇 1,3-丙二醇（1,3-propanediol，PDO）是一個主要化工原料，由PDO合成聚酯如聚對苯二甲酸二醇酯（PTT）等含有良好性能

16、和遼闊工業(yè)化前景。 主要用途：作為產(chǎn)品中組分提升產(chǎn)品性能，如化妝品、抗凍劑等；作為醫(yī)藥和有機合成中間體用于食品、化妝品和制藥等行業(yè)，如合成增塑劑、防腐劑、乳化劑、香味增強劑等；作為單體用于合成聚酯和聚氨酯，是PDO最主要用途。第35頁第35頁3 工業(yè)酶制劑應(yīng)用（1）1,3-丙二醇化學(xué)合成辦法 PDO有各種合成辦法，主要由環(huán)氧乙烷羰基化法和丙烯醛水解法。 環(huán)氧乙烷（EO）羰基化法EO+CO+2H2PDO 反應(yīng)壓力大，裝置投資較大。 丙烯醛水解法CH2=CHCHO+H20 HOCH2CH2CHOHOCH2CH2CHO+H2HOCH2CH2CH2OH 丙烯醛本身也是一個主要有機中間體，且屬劇毒、易燃

17、、易爆物品，難以儲存和運送。第36頁第36頁3 工業(yè)酶制劑應(yīng)用（2）1,3-丙二醇發(fā)酵法 以葡萄糖為底物經(jīng)由甘油生產(chǎn)，技術(shù)中使用克隆了肺炎克雷伯菌中dha調(diào)整因子大腸桿菌（基因工程菌）。 由甘油到PDO反應(yīng)過程中，一部分底物甘油通過還原路徑，經(jīng)甘油脫水酶和PDO氧化還原酶催化，得到PDO；另一部分甘油通過氧化路徑供菌體生長需要，并提供還原所需NADH2。 催化過程需要與菌體生長耦合在一起多個酶協(xié)調(diào)作用，并且菌體在含有生物活性時候，才干確保足夠還原當量和一些輔酶再生，最后確保催化反應(yīng)順利進行。第37頁第37頁第38頁第38頁3 工業(yè)酶制劑應(yīng)用3.2 L-異亮氨酸 異亮氨酸(2-amino-3-m

18、ethylvalericacid)由Ehrlich于19初次從甜菜糖漿中分離出來,其化學(xué)構(gòu)成雖與亮氨酸相同,但理化性質(zhì)各異,故命名為異亮氨酸。 異亮氨酸有4種光學(xué)異構(gòu)體,自然界中存在僅為L-異亮氨酸。 作為人體必需8種氨基酸之一,成年人天天需要從外界攝取20mg/kg(體重)L-異亮氨酸。 L-異亮氨酸是合成人體激素、酶類原料,含有增進蛋白質(zhì)合成和克制其分解效果,在人體生命活動中起著主要作用,因此,在食品和醫(yī)藥行業(yè)含有廣泛應(yīng)用及商業(yè)價值。第39頁第39頁3 工業(yè)酶制劑應(yīng)用（1）L-異亮氨酸生產(chǎn)辦法 L-異亮氨酸生產(chǎn)辦法有提取法、化學(xué)合成法、發(fā)酵法。 提取法和化學(xué)合成法由于原料起源受限制,生產(chǎn)成

19、本高,污染環(huán)境,難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 微生物發(fā)酵法生產(chǎn)L-異亮氨酸含有原料成本低,反應(yīng)條件溫和,容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)等長處,是當前生產(chǎn)L-異亮氨酸最主要辦法。 L-異亮氨酸發(fā)酵有添加前體發(fā)酵（又稱微生物轉(zhuǎn)化法）和直接發(fā)酵-種辦法。第40頁第40頁3 工業(yè)酶制劑應(yīng)用（2）L-異亮氨酸生物合成路徑 以葡萄糖為原料生物合成L-異亮氨酸涉及到EMP、HMP、TCA、乙醛酸循環(huán)、伍德沃克曼反應(yīng),以及蘇氨酸合成水平和分支鏈氨基酸合成水平調(diào)控制,其生物合成路徑如圖1所表示。第41頁第41頁第42頁第42頁3 工業(yè)酶制劑應(yīng)用3.3酶制劑其它工業(yè)應(yīng)用（1）果葡糖漿（2）丙烯酰胺（3）手性化合物等第43頁第43頁4

20、 酶制劑改性和提升4.1改性目的、意義 伴隨丙烯酰胺、長鏈二元酸等大宗產(chǎn)品逐步走向市場，許多關(guān)于生物催化技術(shù)摸索研究也廣泛地開展起來，并在一些領(lǐng)域取得了可喜結(jié)果。 但是，當前工業(yè)酶催化生產(chǎn)過程還是比較有限，主要原因在于：酶種類少；當前酶活性、耐溫性、耐酸堿改變等性能比較差。 利用生物技術(shù)對既有酶進行改性研究，提升酶活性和耐久性，拓寬了工業(yè)生物催化劑應(yīng)用領(lǐng)域，使其更有工業(yè)應(yīng)用前景。 近年來，這方面工作研究主要集中在極端菌摸索，非水相酶研究以及分子水平定向進化、合理化設(shè)計等。 第44頁第44頁4.2改性手段（1）極端菌研究 近年來，人們發(fā)覺一些菌在高溫、嚴寒、強酸堿、高鹽濃度、高壓等普通生物無法生

21、存極端條件下任然能夠生存，這些菌統(tǒng)稱為極端菌。 對這些極端菌進行研究，有望逐步處理工業(yè)微生物對溫度和環(huán)境依賴性等缺點，增強在工業(yè)上應(yīng)用前景。 極端菌包括嗜高溫菌、嗜低溫菌、嗜鹽菌、嗜酸菌、嗜堿菌、嗜壓菌等。第45頁第45頁4.2改性手段（1）極端菌研究 嗜高溫菌當前在工業(yè)上能夠有兩種用途： 一是利用菌體產(chǎn)生酶進行高溫下反應(yīng)。如嗜熱古細菌Thermusaquoticus中分離出來得TaqDNA聚合酶能夠用于PCR技術(shù)。 二是利用菌體發(fā)酵。如用極端嗜熱菌生產(chǎn)乙醇，在高溫下進行這一反應(yīng)，能夠把生產(chǎn)和分離結(jié)合起來，消除乙醇產(chǎn)物克制作用。 其它極端菌在發(fā)覺地和結(jié)構(gòu)上也各有特點，決定了它們不同工業(yè)用途。如

22、因為嗜鹽菌在高鹽濃度下穩(wěn)定，它可用作低含水體系催化劑。第46頁第46頁4.2改性手段（1）極端菌研究 另一方面，利用基因工程技術(shù)將極端微生物特殊功能基因片段轉(zhuǎn)入一般微生物體內(nèi)或?qū)⒁话阄⑸锾禺惢蚱螌?dǎo)入極端微生物中，從而改造受體生理功能，甚至創(chuàng)造新物種也是一種較好利用極端菌辦法。第47頁第47頁4.2改性手段（2）非水相酶催化水是酶促反應(yīng)最慣用反應(yīng)介質(zhì)。但對于大多數(shù)有機化合物來說，水并不是一個適宜溶劑。由于許多有機化合物（底物）在水介質(zhì)中難溶或不溶。由于水存在，往往有助于如水解、消旋化、聚合和分解等副反應(yīng)發(fā)生。是否存在非水介質(zhì)能確保酶催化？第48頁第48頁4.2改性手段（2）非水相酶催化 1

23、984年，克利巴諾夫（Klibanov）等人在有機介質(zhì)中進行了酶催化反應(yīng)研究，他們成功地在利用酶有機介質(zhì)中催化作用，取得酯類、肽類、手性醇等各種有機化合物，明確指出酶能夠在水與有機溶劑互溶體系中進行催化反應(yīng)。第49頁第49頁4.2改性手段（2）非水相酶催化酶非水相催化幾種類型：有機介質(zhì)中酶催化氣相介質(zhì)中酶催化超臨界介質(zhì)中酶催化離子液介質(zhì)中酶催化第50頁第50頁4.2改性手段（2）非水相酶催化酶在有機介質(zhì)中因為水分子降低，相對來說酶分子構(gòu)象表現(xiàn)出比水溶液中更含有“剛性”特點。因而使經(jīng)過選擇不同性質(zhì)溶劑來調(diào)控酶一些特性成為可能。比如在有機溶劑中，能夠利用酶與配體相互作用性質(zhì)，誘導(dǎo)改變酶分子構(gòu)象，調(diào)

24、控酶底物專一性,、立體選擇性和手性選擇性等。由于引起酶變性許多原因都與水存在相關(guān), 因此在有機介質(zhì)中酶穩(wěn)定性得到明顯提升。由于有機溶劑存在, 水量減少，大大減少了許多需要水參與副反應(yīng)，如酸酐水解、氰醇消旋化和?；D(zhuǎn)移等。在有機介質(zhì)中進行酶促反應(yīng)，能夠省略產(chǎn)物萃取分離過程, 提升收率。第51頁第51頁4.3酶改性兩種辦法（1）合理設(shè)計 基于對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功效和機制詳細理解，能夠預(yù)先思考出氨基酸序列準確地改變，然后通過定點突變辦法引入這些改變。長處：能優(yōu)化所需性質(zhì)，極大地提升對于酶結(jié)構(gòu)與催化機制結(jié)識。缺點：由于對提升酶性質(zhì)內(nèi)在機制不夠理解等原因，多數(shù)試驗是失敗。第52頁第52頁4.3酶改性兩種辦法（2）定向進化 定向進化不需要關(guān)于酶結(jié)構(gòu)與功效關(guān)系結(jié)識，采用一個隨機過程產(chǎn)生一個巨大變異基因庫，然后通過基因選擇或者高通量篩選辦法擬定出含有性質(zhì)改進變異型。 模擬自然進化關(guān)鍵環(huán)節(jié)突變、重組和篩選，在較短時間內(nèi)完畢漫長自然進化過程，有效改造蛋白質(zhì)，使之適于人類需要。第53頁第53頁4.3酶改性兩種辦法（3）合理設(shè)計與定向進化比較合理設(shè)計定向進化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)知識需要不需