酶工程 第一章：緒論課件

酶工程

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海洋學(xué)院孫玉英61434680E-mail：sunyuying125@163.com酶工程

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1主要參考書基本教材：郭勇主編.《酶工程》.北京：科學(xué)出版社，2009主要參考書：[1]施巧琴《酶工程》.北京：科學(xué)出版社，2008[2]郭勇.《酶學(xué)》.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2000[3]張樹政.《酶制劑工業(yè)》（上、下冊）.北京：科學(xué)出版社，1984[4]熊振平.《酶工程》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989[5]羅貴民.《酶工程》.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，200212/12/2022主要參考書基本教材：12/11/20222Chapter1Introduction緒論Chapter1Introduction緒論3杰能科:占中國紡織酶制劑市場的三分之一

美國杰能科公司是一家高科技、多元化生物技術(shù)跨國公司，也是紡織品酶制劑的專業(yè)公司。公司成立于1989年，是全球第二大工業(yè)酶制劑生產(chǎn)廠商，有1500名員工，總部在美國，亞太總部在新加坡。2003年杰能科公司的全球銷售額為3.8億美元，產(chǎn)品覆蓋紡織加工，糧食加工和洗滌劑三大領(lǐng)域。用于紡織加工的產(chǎn)品包括：退漿酶，Opti?size和OptisizeHT系列；基因改性纖維素酶，IndiAgeMax和IndiAgeSuper系列；全纖維素酶，Primifast系列，去雙氧水酶，CatalastT100和OxygonePlus，蛋白酶，ProtexOXG。1999年，杰能科公司的酶制劑正式進(jìn)入中國市場，酶制劑特別是各種不同品種的纖維素酶的使用，改變了中國牛仔褲加工中單一的處理風(fēng)格，大大提高了產(chǎn)品檔次，無論是產(chǎn)品的高對比度，低背面沾色的基因改性纖維素酶，還是起花速度快的全纖維素酶，都給使用者提供了極大的靈活性，使紡織工程師變成了藝術(shù)家，不斷整理出風(fēng)格迥異的牛仔褲。杰能科:占中國紡織酶制劑市場的三分之一

美國杰能科公司是一家4在提倡環(huán)保的時代，杰能科公司適時推出了低溫纖維素酶，使后整理的溫度降低了約15℃-20℃，特別是CATA?LASET100去雙氧水酶工藝代替了傳統(tǒng)的化學(xué)去雙氧水法，使針織布染色過程的用水量減少了1/3。2002年推出的Primifast系列產(chǎn)品大大降低了處理時間和成本，滿足了大眾的需要。到2003年底，杰能科公司在中國紡織酶制劑的市場份額超過了30%，換句話來形容就是在每3個人穿的牛仔褲中，就有一條是用杰能科公司的產(chǎn)品整理的。這個數(shù)字背后蘊藏著杰能科公司在中國的艱辛歷程以及對中國紡織業(yè)的貢獻(xiàn)。目前杰能科公司在中國有員工約200名，有北京、上海、廣州三個辦事處及無錫工廠。2005年1月，杰能科公司在中國無錫的新工廠奠基了，這是杰能科公司迄今為止在海外的最大的一筆投資，新廠建成后，產(chǎn)品不僅滿足國內(nèi)市場的需求，而且將出口到全球市場。在提倡環(huán)保的時代，杰能科公司適時推出了低溫纖維素酶，使后整理5世界最大酶制劑企業(yè)諾維信在中國的首個中試工廠投入使用

世界最大酶制劑企業(yè)——丹麥諾維信公司在中國的首個中試工廠，２１日在天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)正式投入使用。該工廠的建成將加速諾維信新產(chǎn)品從實驗室階段投入到工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)度。１９９４年進(jìn)入中國的諾維信在中國的天津、蘇州、沈陽擁有多家生產(chǎn)工廠，但一直沒有中試工廠，極大影響其產(chǎn)品在中國規(guī)?；a(chǎn)的進(jìn)度。２１日在天津開發(fā)區(qū)投入使用的這個中試工廠，借鑒了諾維信在丹麥和美國的中試工廠的成功運作經(jīng)驗，因此也是目前諾維信全球最好的中試工廠。該工廠投資１６００萬。

世界最大酶制劑企業(yè)諾維信在中國的首個中試工廠投入使用世界最6世界最大酶制劑企業(yè)——丹麥諾維信公司在中國的首個中試工廠，２１日在天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)正式投入使用。該工廠的建成將加速諾維信新產(chǎn)品從實驗室階段投入到工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)度。１９９４年進(jìn)入中國的諾維信在中國的天津、蘇州、沈陽擁有多家生產(chǎn)工廠，但一直沒有中試工廠，極大影響其產(chǎn)品在中國規(guī)?；a(chǎn)的進(jìn)度。２１日在天津開發(fā)區(qū)投入使用的這個中試工廠，借鑒了諾維信在丹麥和美國的中試工廠的成功運作經(jīng)驗，因此也是目前諾維信全球最好的中試工廠。該工廠投資１６００萬丹麥克朗，配備了１０套容積為２０Ｌ的世界上最先進(jìn)的全自動發(fā)酵罐和在線測量監(jiān)控系統(tǒng)，還擁有先進(jìn)的樣品分析儀器。諾維信全球副總裁皮埃爾·歐里森說，中試工廠是小試的擴(kuò)大，是工業(yè)生產(chǎn)的縮影，是新產(chǎn)品研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)及工藝優(yōu)化之間不可缺少的橋梁。他表示，這家中試工廠將使諾維信最新研發(fā)的產(chǎn)品加速在中國生產(chǎn)，同時也為現(xiàn)有產(chǎn)品的進(jìn)一步工藝優(yōu)化提供很大的支持。諾維信是世界酶制劑和微生物領(lǐng)域的先導(dǎo)，在全球３０個國家和地區(qū)設(shè)立了分支機構(gòu)，產(chǎn)品銷售１３０多個國家和地區(qū)。諾維信也是丹麥在華最大投資企業(yè)之一，目前在中國累計投資超過２億美元。在天津的工廠是諾維信在歐美之外最大的戰(zhàn)略生產(chǎn)基地，生產(chǎn)范圍廣泛的酶制劑產(chǎn)品，包括技術(shù)級、食品級、飼料級酶制劑和最先進(jìn)的洗滌劑工業(yè)用酶。世界最大酶制劑企業(yè)——丹麥諾維信公司在中國的首個中試工廠，２7世界最大酶發(fā)酵基地落戶太倉

11月24日，全球最大的工業(yè)酶制劑生產(chǎn)商諾維信全球執(zhí)行副總裁Peder.Holk.Nielsen宣布，全球最大的酶制劑工廠在江蘇太倉正式投產(chǎn)。酶制劑大量應(yīng)用于燃料乙醇行業(yè)?，F(xiàn)今生物燃料是當(dāng)前可再生能源領(lǐng)域的"香餑餑"，但巴西以甘蔗為原料以及美國以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇的模式在中國都不可以復(fù)制。此前，為了不在我國造成生物燃料與人"爭口糧"的局面，發(fā)改委緊急叫停了玉米乙醇的生產(chǎn)，提出重點推進(jìn)"非糧"原料的第二代生物燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，用秸稈等纖維素來生產(chǎn)乙醇燃料成為解決辦法之一。世界最大酶發(fā)酵基地落戶太倉

11月24日，全球最大的工業(yè)酶制8一酶學(xué)一酶學(xué)91酶的化學(xué)本質(zhì)1蛋白質(zhì)由生物體產(chǎn)生的具有催化功能的蛋白質(zhì)；1926,Sumner,脲酶的卡通三維結(jié)構(gòu)/3D/play.asp?x=2UBP酶的四級結(jié)構(gòu)2RNARibozyme——核酶：具有催化能力的RNA1酶的化學(xué)本質(zhì)1蛋白質(zhì)1926,Sumner,脲酶的卡通102.酶的現(xiàn)代概念活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑和生命現(xiàn)象密切相關(guān)是具有催化功能的蛋白質(zhì)，但也有例外具有催化的特殊性可以從多物質(zhì)、多渠道獲得2.酶的現(xiàn)代概念活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑113.酶的催化特性3.1專一性一種酶只能催化一種或一類結(jié)構(gòu)相似的底物，進(jìn)行某種類型的反應(yīng)。專一性絕對專一性相對專一性基團(tuán)專一性鍵的專一性說明：酶的專一性還有立體異構(gòu)專一性，如光學(xué)專一性、幾何專一性、構(gòu)象專一性等。3.酶的催化特性3.1專一性專一性絕對專一性相對專一性基團(tuán)專123.1.1絕對專一性一種酶只能催化一種底物進(jìn)行一種反應(yīng)。3.1.1絕對專一性一種酶只能催化一種底物進(jìn)行一種反應(yīng)。133.1.2相對專一性

一種酶能夠催化一類結(jié)構(gòu)相似物質(zhì)進(jìn)行某種相同類型的反應(yīng)。（1）基團(tuán)專一性對底物的化學(xué)鍵及一端的基團(tuán)專一的催化特性。（2）鍵的專一性對底物的化學(xué)鍵要求嚴(yán)格的催化特性。3.1.2相對專一性一種酶能夠催化一類結(jié)構(gòu)相似物質(zhì)進(jìn)行某種14思考：酶為什么具有催化專一性？思考：酶為什么具有催化專一性？153.2作用條件溫和酶催化反應(yīng)的一般范圍：20～60℃左右，常壓，近中性的pH值環(huán)境。舉例①②人體內(nèi)的各種酶催反應(yīng)。一般非酶催化反應(yīng)：高溫、高壓和pH極端3.2作用條件溫和酶催化反應(yīng)的一般范圍：20～60℃左右，16思考：酶為什么要求作用條件溫和？多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。酶的活性中心的催化功能在于其特異的構(gòu)象。思考：酶為什么要求作用條件溫和？多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。173.3高效性3.3.1與非酶促反應(yīng)相比非酶促：100℃，3×10－10/s在脲酶作用下：20.8℃，3×104/s3.3.1與其它催化劑相比此反應(yīng)在雙氧水酶的作用下，比在Fe2＋的作用下，反應(yīng)速度常數(shù)將近快9個數(shù)量級。2H221mol過氧化氫酶5×106molH2O21mol離子鐵6×10-4molH2O23.3高效性3.3.1與非酶促反應(yīng)相比非酶促：100℃，318思考：酶的催化為什么具有高效性？思考：酶的催化為什么具有高效性？193.4酶的催化條件是可調(diào)節(jié)的酶濃度調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié)限制性水解調(diào)節(jié)抑制劑調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)金屬離子和其它小分子化合物調(diào)節(jié)3.4酶的催化條件是可調(diào)節(jié)的酶濃度調(diào)節(jié)20

酶的催化作用受到底物濃度、酶濃度、溫度、pH值、激活劑濃度、抑制劑濃度等諸多因素的影響。在酶的應(yīng)用過程中，必須控制好各種環(huán)境條件，以充分發(fā)揮酶的催化功能。3.5影響酶催化的各種因素酶的催化作用受到底物濃度、酶濃度、溫度、pH值、激活214.酶的命名和分類4.1推薦名（習(xí)慣命名）通式底物的名稱＋催化反應(yīng)的類型＋“酶”字說明：對于水解酶類，在命名時可省去說明反應(yīng)類型的“水解”字樣。4.酶的命名和分類4.1推薦名（習(xí)慣命名）224.2系統(tǒng)命名通式酶作用底物＋酶作用基團(tuán)＋催化反應(yīng)類型＋“酶”字舉例β－D－葡萄糖:氧1－氧化還原酶4.2系統(tǒng)命名通式234.3酶的類型及編號國際系統(tǒng)分類法氧化還原酶類 Oxidoreductases轉(zhuǎn)移酶類 Transgerases水解酶類 Hydrolases裂合酶類 Lyases異構(gòu)酶類 Isomerases合成酶類 Synthetases

Synthases注意；順序不要搞錯！4.3酶的類型及編號國際系統(tǒng)分類法注意；順序不要搞錯！245.酶的活力測定5.1有關(guān)酶活力的幾個概念酶活力主要用來確定酶量的多少及變化。①酶活力enzymeactivity在一定條件下，酶所催化的反應(yīng)初速度。dSdPu=-----=-----

dtdt5.酶的活力測定5.1有關(guān)酶活力的幾個概念25②活力單位

activeunit1961年國際生化學(xué)會（IUB）酶學(xué)委員會建議使用統(tǒng)一的國際單位。酶的國際單位定義：在實驗室規(guī)定的條件下，每分鐘催化lumol底物變化所需要的酶量為一個酶活力國際單位(用“IU”表示，簡寫為U)。1.從習(xí)慣單位換算成國際單位比較麻煩。2.很多底物分子量不明（如淀粉酶），難以執(zhí)行。3.各國的測定溫度不同，結(jié)果也不盡相同。因此，目前國內(nèi)外仍多用習(xí)慣單位。②活力單位

activeunit1961年國際生化學(xué)會（I26③習(xí)慣單位：比活力酶的比活力：指在特定的條件下，每1mg酶蛋白（或RNA）所具有的酶活力單位數(shù)。酶比活力＝酶活力（單位）/mg酶蛋白（或RNA），有時也采用1（m）L或每g酶制劑的活力單位數(shù)表示酶的比活力。同種酶制劑，比活力可以反酶的純度和活力的高低。③習(xí)慣單位：比活力酶的比活力：指在特定的條件下，每1mg酶蛋275.2酶活力的測定方法5.2.1兩個階段①在一定條件下，酶與某作用底物反應(yīng)一段時間；②用各種方法檢測反應(yīng)液中底物或產(chǎn)物的變化量。5.2酶活力的測定方法5.2.1兩個階段285.2.2一般步驟P17A：根據(jù)酶的專一性，選擇適宜的底物，并配成一定濃度的底物溶液。B：確定反應(yīng)的溫度、pH值等條件。C：在一定條件下，將酶液與底物混勻，選擇適宜的反應(yīng)時間，使底物轉(zhuǎn)化率≥10％，保證為初速度反應(yīng)。D：終止反應(yīng)E：采用光學(xué)檢測法、化學(xué)檢測法等生化監(jiān)測技術(shù)，測定反應(yīng)液中物質(zhì)的變化量。5.2.2一般步驟P17A：根據(jù)酶的專一性，選擇適宜的底物，295.3固定化酶的活力測定5.3.1固定化酶與水不溶性載體結(jié)合，在一定的空間范圍內(nèi)起催化作用的酶。5.3固定化酶的活力測定5.3.1固定化酶305.3.2振蕩測定在特定條件下，一邊振蕩或攪拌，一邊進(jìn)行催化反應(yīng)。注意：振蕩或攪拌速度對反應(yīng)速度有影響！5.3.2振蕩測定在特定條件下，一邊振蕩或攪拌，一邊進(jìn)行催化315.3.3柱法測定將一定量的固定化酶裝進(jìn)具有恒溫裝置的反應(yīng)柱中，讓條件適宜的底物溶液，以一定的速率流過酶柱，收集流出的反應(yīng)液。注意：反應(yīng)液經(jīng)酶柱的流速對反應(yīng)速度有很大影響；此外，酶柱的性狀、徑高比對反應(yīng)速度也有明顯影響。5.3.3柱法測定將一定量的固定化酶裝進(jìn)具有恒溫裝置的反應(yīng)柱325.3.4連續(xù)測定測定時，將振蕩反應(yīng)器中的反應(yīng)液用泵連續(xù)引到連續(xù)測定液流動比色杯中進(jìn)行連續(xù)分光測定。優(yōu)點：準(zhǔn)確了解某一時刻的酶活力變化情況。5.3.4連續(xù)測定測定時，將振蕩反應(yīng)器中的反應(yīng)液用泵連續(xù)引到335.4固定化酶比活力的測定每1mg干固定化酶所具有的酶活力單位數(shù)。方法1：稱取干固定化酶，充分溶脹后→測比活力。方法2：對濕固定化酶測出酶活力之后→干燥→稱重→測比活力5.4固定化酶比活力的測定每1mg干固定化酶所具有的酶活力單345.5固定化酶的酶結(jié)合效率和酶回收率的測定酶結(jié)合效率（偶聯(lián)效率）：一般由加入的總酶活力減去未結(jié)合的酶活力的產(chǎn)值與加入的總酶活力的百分比來表示。酶回收率：指固定化酶的總活力與用于固定化的酶總活力的百分比。酶結(jié)合效率＝加入的總酶活力－未結(jié)合酶活力加入的總酶活力×100％酶回收率＝固定化酶的總活力用于固定化的酶總活力×100％5.5固定化酶的酶結(jié)合效率和酶回收率的測定酶結(jié)合效率（偶聯(lián)效355.6固定化酶相對酶活力測定具有相同酶蛋白量的固定化酶活力和游離酶活力的比值稱為相對酶活力。相對酶活力的高低，表明了固定化酶應(yīng)用價值的大小。5.6固定化酶相對酶活力測定具有相同酶蛋白量的固定化酶活力和366.酶的生產(chǎn)方法6.1提取法用各種提取、分離技術(shù)從動物、植物、或微生物細(xì)胞或組織中將酶提取分離出來的方法。6.酶的生產(chǎn)方法6.1提取法376.2發(fā)酵法利用細(xì)胞，主要是利用微生物細(xì)胞的生命活動而獲得人們所需要的酶。植物細(xì)胞發(fā)酵動物細(xì)胞發(fā)酵微生物細(xì)胞發(fā)酵固定化細(xì)胞發(fā)酵固定化原生質(zhì)體發(fā)酵固體培養(yǎng)發(fā)酵液體深層發(fā)酵發(fā)酵法6.2發(fā)酵法利用細(xì)胞，主要是利用微生物細(xì)胞的生命活動而獲得人386.3化學(xué)合成法1965年，我國人工合成胰島素，開辟了蛋白質(zhì)化學(xué)合成的新紀(jì)元。1969年。美國首次用化學(xué)合成法得到含124個氨基酸的核糖核酸酶。目前，可用肽合成儀進(jìn)行酶的化學(xué)合成。6.3化學(xué)合成法1965年，我國人工合成胰島素，開辟了蛋白質(zhì)397酶工程的概念、內(nèi)容和主要任務(wù)7.1酶工程的概念酶的生產(chǎn)、改性與應(yīng)用的技術(shù)過程稱為酶工程。酶的生產(chǎn)：微生物發(fā)酵產(chǎn)酶、動植物培養(yǎng)產(chǎn)酶、酶的提取和分離純化酶的改性：酶分子修飾、酶固定化、酶非水相催化和酶的定向進(jìn)化酶的應(yīng)用：通過酶的催化作用獲得人們所需的酶，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。酶工程原理和基本過程：菌種→擴(kuò)大培養(yǎng)→發(fā)酵→發(fā)酵酶液→酶的提取→酶成品↓酶的固定化原料→前處理→殺菌→酶反應(yīng)器→反應(yīng)液→產(chǎn)品提取→產(chǎn)品7酶工程的概念、內(nèi)容和主要任務(wù)7.1酶工程的概念酶工程原理和407.2酶工程的內(nèi)容微生物細(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，酶分子的修飾，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。7.2酶工程的內(nèi)容微生物細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)酶，動植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶，酶417.2酶工程的主要任務(wù)經(jīng)過預(yù)先設(shè)計，通過人工操作獲得人們所需的酶，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。7.2酶工程的主要任務(wù)經(jīng)過預(yù)先設(shè)計，通過人工操作獲得人們所需427.3酶工程的發(fā)展概況P22-257.3酶工程的發(fā)展概況P22-25437.4國內(nèi)外生產(chǎn)概況7.4.1國外55％左右是水解酶，主要用于焙烤、釀酒、淀粉加工、酒精和紡織工業(yè)；35％是蛋白酶，主要用于洗滌、制革和乳品工業(yè)；其它藥用酶、試劑酶、工具酶等。7.4國內(nèi)外生產(chǎn)概況7.4.1國外447.4.2國內(nèi)1965年在無錫建廠，生產(chǎn)糖化酶。80年代迅猛發(fā)展，主要是糖化酶。目前國內(nèi)市場，糖化酶約70％，蛋白酶16％。7.4.2國內(nèi)1965年在無錫建廠，生產(chǎn)糖化酶。457.4.3國內(nèi)外差別國內(nèi)資金和技術(shù)力量不足，產(chǎn)酶水平與國外差距很大。酶的品種和品系存在差距。生產(chǎn)設(shè)備落后，管理水平低。7.4.3國內(nèi)外差別國內(nèi)資金和技術(shù)力量不足，產(chǎn)酶水平與國外差467.5發(fā)展前景目前，已發(fā)現(xiàn)并命名的酶有5000多種，開發(fā)利用的只有150種，其中有價值的僅有60種左右，而大量生產(chǎn)的只有20種左右，只占已知酶種的0.4％，其中80％是水解酶。7.5發(fā)展前景目前，已發(fā)現(xiàn)并命名的酶有5000多種，開發(fā)利用477.5.1酶的應(yīng)用領(lǐng)域食品工業(yè)化學(xué)工業(yè)醫(yī)藥工業(yè)紡織工業(yè)制革、毛皮工業(yè)感光膠片工業(yè)生物工程7.5.1酶的應(yīng)用領(lǐng)域食品工業(yè)487.5.2展望發(fā)展多酶系統(tǒng)用酶工程技術(shù)來解決高分子有機廢物的處理雙親性質(zhì)使酶催反應(yīng)應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)用基因工程等技術(shù)大幅度提高酶產(chǎn)量酶法分析在食品安全、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用尋找耐極端條件的酶7.5.2展望發(fā)展多酶系統(tǒng)497.6本課程的主要內(nèi)容①掌握酶的基本理論知識、酶的合成機理、酶的發(fā)酵生產(chǎn)及分離純化、酶分子修飾、酶與細(xì)胞的固定化、酶非水相催化、酶反應(yīng)動力學(xué)；②熟悉酶反應(yīng)器以及酶的應(yīng)用；③了解現(xiàn)代酶工程技術(shù)應(yīng)用的新發(fā)展。7.6本課程的主要內(nèi)容①掌握50作業(yè)題P25復(fù)習(xí)思考題1、2、3、53P5-9作業(yè)題P25復(fù)習(xí)思考題51酶工程

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海洋學(xué)院孫玉英61434680E-mail：sunyuying125@163.com酶工程

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52主要參考書基本教材：郭勇主編.《酶工程》.北京：科學(xué)出版社，2009主要參考書：[1]施巧琴《酶工程》.北京：科學(xué)出版社，2008[2]郭勇.《酶學(xué)》.廣州：華南理工大學(xué)出版社，2000[3]張樹政.《酶制劑工業(yè)》（上、下冊）.北京：科學(xué)出版社，1984[4]熊振平.《酶工程》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1989[5]羅貴民.《酶工程》.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，200212/12/2022主要參考書基本教材：12/11/202253Chapter1Introduction緒論Chapter1Introduction緒論54杰能科:占中國紡織酶制劑市場的三分之一

美國杰能科公司是一家高科技、多元化生物技術(shù)跨國公司，也是紡織品酶制劑的專業(yè)公司。公司成立于1989年，是全球第二大工業(yè)酶制劑生產(chǎn)廠商，有1500名員工，總部在美國，亞太總部在新加坡。2003年杰能科公司的全球銷售額為3.8億美元，產(chǎn)品覆蓋紡織加工，糧食加工和洗滌劑三大領(lǐng)域。用于紡織加工的產(chǎn)品包括：退漿酶，Opti?size和OptisizeHT系列；基因改性纖維素酶，IndiAgeMax和IndiAgeSuper系列；全纖維素酶，Primifast系列，去雙氧水酶，CatalastT100和OxygonePlus，蛋白酶，ProtexOXG。1999年，杰能科公司的酶制劑正式進(jìn)入中國市場，酶制劑特別是各種不同品種的纖維素酶的使用，改變了中國牛仔褲加工中單一的處理風(fēng)格，大大提高了產(chǎn)品檔次，無論是產(chǎn)品的高對比度，低背面沾色的基因改性纖維素酶，還是起花速度快的全纖維素酶，都給使用者提供了極大的靈活性，使紡織工程師變成了藝術(shù)家，不斷整理出風(fēng)格迥異的牛仔褲。杰能科:占中國紡織酶制劑市場的三分之一

美國杰能科公司是一家55在提倡環(huán)保的時代，杰能科公司適時推出了低溫纖維素酶，使后整理的溫度降低了約15℃-20℃，特別是CATA?LASET100去雙氧水酶工藝代替了傳統(tǒng)的化學(xué)去雙氧水法，使針織布染色過程的用水量減少了1/3。2002年推出的Primifast系列產(chǎn)品大大降低了處理時間和成本，滿足了大眾的需要。到2003年底，杰能科公司在中國紡織酶制劑的市場份額超過了30%，換句話來形容就是在每3個人穿的牛仔褲中，就有一條是用杰能科公司的產(chǎn)品整理的。這個數(shù)字背后蘊藏著杰能科公司在中國的艱辛歷程以及對中國紡織業(yè)的貢獻(xiàn)。目前杰能科公司在中國有員工約200名，有北京、上海、廣州三個辦事處及無錫工廠。2005年1月，杰能科公司在中國無錫的新工廠奠基了，這是杰能科公司迄今為止在海外的最大的一筆投資，新廠建成后，產(chǎn)品不僅滿足國內(nèi)市場的需求，而且將出口到全球市場。在提倡環(huán)保的時代，杰能科公司適時推出了低溫纖維素酶，使后整理56世界最大酶制劑企業(yè)諾維信在中國的首個中試工廠投入使用

世界最大酶制劑企業(yè)——丹麥諾維信公司在中國的首個中試工廠，２１日在天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)正式投入使用。該工廠的建成將加速諾維信新產(chǎn)品從實驗室階段投入到工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)度。１９９４年進(jìn)入中國的諾維信在中國的天津、蘇州、沈陽擁有多家生產(chǎn)工廠，但一直沒有中試工廠，極大影響其產(chǎn)品在中國規(guī)?；a(chǎn)的進(jìn)度。２１日在天津開發(fā)區(qū)投入使用的這個中試工廠，借鑒了諾維信在丹麥和美國的中試工廠的成功運作經(jīng)驗，因此也是目前諾維信全球最好的中試工廠。該工廠投資１６００萬。

世界最大酶制劑企業(yè)諾維信在中國的首個中試工廠投入使用世界最57世界最大酶制劑企業(yè)——丹麥諾維信公司在中國的首個中試工廠，２１日在天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)正式投入使用。該工廠的建成將加速諾維信新產(chǎn)品從實驗室階段投入到工業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)度。１９９４年進(jìn)入中國的諾維信在中國的天津、蘇州、沈陽擁有多家生產(chǎn)工廠，但一直沒有中試工廠，極大影響其產(chǎn)品在中國規(guī)?；a(chǎn)的進(jìn)度。２１日在天津開發(fā)區(qū)投入使用的這個中試工廠，借鑒了諾維信在丹麥和美國的中試工廠的成功運作經(jīng)驗，因此也是目前諾維信全球最好的中試工廠。該工廠投資１６００萬丹麥克朗，配備了１０套容積為２０Ｌ的世界上最先進(jìn)的全自動發(fā)酵罐和在線測量監(jiān)控系統(tǒng)，還擁有先進(jìn)的樣品分析儀器。諾維信全球副總裁皮埃爾·歐里森說，中試工廠是小試的擴(kuò)大，是工業(yè)生產(chǎn)的縮影，是新產(chǎn)品研發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)及工藝優(yōu)化之間不可缺少的橋梁。他表示，這家中試工廠將使諾維信最新研發(fā)的產(chǎn)品加速在中國生產(chǎn)，同時也為現(xiàn)有產(chǎn)品的進(jìn)一步工藝優(yōu)化提供很大的支持。諾維信是世界酶制劑和微生物領(lǐng)域的先導(dǎo)，在全球３０個國家和地區(qū)設(shè)立了分支機構(gòu)，產(chǎn)品銷售１３０多個國家和地區(qū)。諾維信也是丹麥在華最大投資企業(yè)之一，目前在中國累計投資超過２億美元。在天津的工廠是諾維信在歐美之外最大的戰(zhàn)略生產(chǎn)基地，生產(chǎn)范圍廣泛的酶制劑產(chǎn)品，包括技術(shù)級、食品級、飼料級酶制劑和最先進(jìn)的洗滌劑工業(yè)用酶。世界最大酶制劑企業(yè)——丹麥諾維信公司在中國的首個中試工廠，２58世界最大酶發(fā)酵基地落戶太倉

11月24日，全球最大的工業(yè)酶制劑生產(chǎn)商諾維信全球執(zhí)行副總裁Peder.Holk.Nielsen宣布，全球最大的酶制劑工廠在江蘇太倉正式投產(chǎn)。酶制劑大量應(yīng)用于燃料乙醇行業(yè)?，F(xiàn)今生物燃料是當(dāng)前可再生能源領(lǐng)域的"香餑餑"，但巴西以甘蔗為原料以及美國以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇的模式在中國都不可以復(fù)制。此前，為了不在我國造成生物燃料與人"爭口糧"的局面，發(fā)改委緊急叫停了玉米乙醇的生產(chǎn)，提出重點推進(jìn)"非糧"原料的第二代生物燃料乙醇的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，用秸稈等纖維素來生產(chǎn)乙醇燃料成為解決辦法之一。世界最大酶發(fā)酵基地落戶太倉

11月24日，全球最大的工業(yè)酶制59一酶學(xué)一酶學(xué)601酶的化學(xué)本質(zhì)1蛋白質(zhì)由生物體產(chǎn)生的具有催化功能的蛋白質(zhì)；1926,Sumner,脲酶的卡通三維結(jié)構(gòu)/3D/play.asp?x=2UBP酶的四級結(jié)構(gòu)2RNARibozyme——核酶：具有催化能力的RNA1酶的化學(xué)本質(zhì)1蛋白質(zhì)1926,Sumner,脲酶的卡通612.酶的現(xiàn)代概念活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑和生命現(xiàn)象密切相關(guān)是具有催化功能的蛋白質(zhì)，但也有例外具有催化的特殊性可以從多物質(zhì)、多渠道獲得2.酶的現(xiàn)代概念活細(xì)胞產(chǎn)生的生物催化劑623.酶的催化特性3.1專一性一種酶只能催化一種或一類結(jié)構(gòu)相似的底物，進(jìn)行某種類型的反應(yīng)。專一性絕對專一性相對專一性基團(tuán)專一性鍵的專一性說明：酶的專一性還有立體異構(gòu)專一性，如光學(xué)專一性、幾何專一性、構(gòu)象專一性等。3.酶的催化特性3.1專一性專一性絕對專一性相對專一性基團(tuán)專633.1.1絕對專一性一種酶只能催化一種底物進(jìn)行一種反應(yīng)。3.1.1絕對專一性一種酶只能催化一種底物進(jìn)行一種反應(yīng)。643.1.2相對專一性

一種酶能夠催化一類結(jié)構(gòu)相似物質(zhì)進(jìn)行某種相同類型的反應(yīng)。（1）基團(tuán)專一性對底物的化學(xué)鍵及一端的基團(tuán)專一的催化特性。（2）鍵的專一性對底物的化學(xué)鍵要求嚴(yán)格的催化特性。3.1.2相對專一性一種酶能夠催化一類結(jié)構(gòu)相似物質(zhì)進(jìn)行某種65思考：酶為什么具有催化專一性？思考：酶為什么具有催化專一性？663.2作用條件溫和酶催化反應(yīng)的一般范圍：20～60℃左右，常壓，近中性的pH值環(huán)境。舉例①②人體內(nèi)的各種酶催反應(yīng)。一般非酶催化反應(yīng)：高溫、高壓和pH極端3.2作用條件溫和酶催化反應(yīng)的一般范圍：20～60℃左右，67思考：酶為什么要求作用條件溫和？多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。酶的活性中心的催化功能在于其特異的構(gòu)象。思考：酶為什么要求作用條件溫和？多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。683.3高效性3.3.1與非酶促反應(yīng)相比非酶促：100℃，3×10－10/s在脲酶作用下：20.8℃，3×104/s3.3.1與其它催化劑相比此反應(yīng)在雙氧水酶的作用下，比在Fe2＋的作用下，反應(yīng)速度常數(shù)將近快9個數(shù)量級。2H221mol過氧化氫酶5×106molH2O21mol離子鐵6×10-4molH2O23.3高效性3.3.1與非酶促反應(yīng)相比非酶促：100℃，369思考：酶的催化為什么具有高效性？思考：酶的催化為什么具有高效性？703.4酶的催化條件是可調(diào)節(jié)的酶濃度調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)共價修飾調(diào)節(jié)限制性水解調(diào)節(jié)抑制劑調(diào)節(jié)反饋調(diào)節(jié)金屬離子和其它小分子化合物調(diào)節(jié)3.4酶的催化條件是可調(diào)節(jié)的酶濃度調(diào)節(jié)71

酶的催化作用受到底物濃度、酶濃度、溫度、pH值、激活劑濃度、抑制劑濃度等諸多因素的影響。在酶的應(yīng)用過程中，必須控制好各種環(huán)境條件，以充分發(fā)揮酶的催化功能。3.5影響酶催化的各種因素酶的催化作用受到底物濃度、酶濃度、溫度、pH值、激活724.酶的命名和分類4.1推薦名（習(xí)慣命名）通式底物的名稱＋催化反應(yīng)的類型＋“酶”字說明：對于水解酶類，在命名時可省去說明反應(yīng)類型的“水解”字樣。4.酶的命名和分類4.1推薦名（習(xí)慣命名）734.2系統(tǒng)命名通式酶作用底物＋酶作用基團(tuán)＋催化反應(yīng)類型＋“酶”字舉例β－D－葡萄糖:氧1－氧化還原酶4.2系統(tǒng)命名通式744.3酶的類型及編號國際系統(tǒng)分類法氧化還原酶類 Oxidoreductases轉(zhuǎn)移酶類 Transgerases水解酶類 Hydrolases裂合酶類 Lyases異構(gòu)酶類 Isomerases合成酶類 Synthetases

Synthases注意；順序不要搞錯！4.3酶的類型及編號國際系統(tǒng)分類法注意；順序不要搞錯！755.酶的活力測定5.1有關(guān)酶活力的幾個概念酶活力主要用來確定酶量的多少及變化。①酶活力enzymeactivity在一定條件下，酶所催化的反應(yīng)初速度。dSdPu=-----=-----

dtdt5.酶的活力測定5.1有關(guān)酶活力的幾個概念76②活力單位

activeunit1961年國際生化學(xué)會（IUB）酶學(xué)委員會建議使用統(tǒng)一的國際單位。酶的國際單位定義：在實驗室規(guī)定的條件下，每分鐘催化lumol底物變化所需要的酶量為一個酶活力國際單位(用“IU”表示，簡寫為U)。1.從習(xí)慣單位換算成國際單位比較麻煩。2.很多底物分子量不明（如淀粉酶），難以執(zhí)行。3.各國的測定溫度不同，結(jié)果也不盡相同。因此，目前國內(nèi)外仍多用習(xí)慣單位。②活力單位

activeunit1961年國際生化學(xué)會（I77③習(xí)慣單位：比活力酶的比活力：指在特定的條件下，每1mg酶蛋白（或RNA）所具有的酶活力單位數(shù)。酶比活力＝酶活力（單位）/mg酶蛋白（或RNA），有時也采用1（m）L或每g酶制劑的活力單位數(shù)表示酶的比活力。同種酶制劑，比活力可以反酶的純度和活力的高低。③習(xí)慣單位：比活力酶的比活力：指在特定的條件下，每1mg酶蛋785.2酶活力的測定方法5.2.1兩個階段①在一定條件下，酶與某作用底物反應(yīng)一段時間；②用各種方法檢測反應(yīng)液中底物或產(chǎn)物的變化量。5.2酶活力的測定方法5.2.1兩個階段795.2.2一般步驟P17A：根據(jù)酶的專一性，選擇適宜的底物，并配成一定濃度的底物溶液。B：確定反應(yīng)的溫度、pH值等條件。C：在一定條件下，將酶液與底物混勻，選擇適宜的反應(yīng)時間，使底物轉(zhuǎn)化率≥10％，保證為初速度反應(yīng)。D：終止反應(yīng)E：采用光學(xué)檢測法、化學(xué)檢測法等生化監(jiān)測技術(shù)，測定反應(yīng)液中物質(zhì)的變化量。5.2.2一般步驟P17A：根據(jù)酶的專一性，選擇適宜的底物，805.3固定化酶的活力測定5.3.1固定化酶與水不溶性載體結(jié)合，在一定的空間范圍內(nèi)起催化作用的酶。5.3固定化酶的活力測定5.3.1固定化酶815.3.2振蕩測定在特定條件下，一邊振蕩或攪拌，一邊進(jìn)行催化反應(yīng)。注意：振蕩或攪拌速度對反應(yīng)速度有影響！5.3.2振蕩測定在特定條件下，一邊振蕩或攪拌，一邊進(jìn)行催化825.3.3柱法測定將一定量的固定化酶裝進(jìn)具有恒溫裝置的反應(yīng)柱中，讓條件適宜的底物溶液，以一定的速率流過酶柱，收集流出的反應(yīng)液。注意：反應(yīng)液經(jīng)酶柱的流速對反應(yīng)速度有很大影響；此外，酶柱的性狀、徑高比對反應(yīng)速度也有明顯影響。5.3.3柱法測定將一定量的固定化酶裝進(jìn)具有恒溫裝置的反應(yīng)柱835.3.4連續(xù)測定測定時，將振蕩反應(yīng)器中的反應(yīng)液用泵連續(xù)引到連續(xù)測定液流動比色杯中進(jìn)行連續(xù)分光測定。優(yōu)點：準(zhǔn)確了解某一時刻的酶活力變化情況。5.3.4連續(xù)測定測定時，將振蕩反應(yīng)器中的反應(yīng)液用泵連續(xù)引到845.4固定化酶比活力的測定每1mg干固定化酶所具有的酶活力單位數(shù)。方法1：稱取干固定化酶，充分溶脹后→測比活力。方法2：對濕固定化酶測出酶活力之后→干燥→稱重→測比活力5.4固定化酶比活力的測定每1mg干固定化酶所具有的酶活力單855.5固定化酶的酶結(jié)合效率和酶回收率的測定酶結(jié)合效率（偶聯(lián)效率）：一般由加入的總酶活力減去未結(jié)合的酶活力的產(chǎn)值與加入的總酶活力的百分比來表示。酶回收率：指固定化酶的總活力與用于固定化的酶總活力的百分比。酶結(jié)合效率＝加入的總酶活力－未結(jié)合酶活力加入的總酶活力×100％酶回收率＝固定化酶的總活力用于固定化的酶總活力×100％5.5固定化酶的酶結(jié)合效率和酶回收率的測定酶結(jié)合效率（偶聯(lián)效865.6固定化酶相對酶活力測定具有相同酶蛋白量的固定化酶活力和游離酶活力的比值稱為相對酶活力。相對酶活力的高低，表明了固定化酶應(yīng)用價值的大小。5.6固定化酶相對酶活力測定具有相同酶蛋白量的固定化酶活力和876.酶的生產(chǎn)方法6.1提取法用各種提取、分離技術(shù)從動物、植物、或微生物細(xì)胞或組織中將酶提取分離出來的方法。6.酶的生產(chǎn)方法6.1提取法886.2發(fā)酵法利用細(xì)胞，主要是利用微生物細(xì)胞的生命活動而獲得人們所需要的酶。植物細(xì)胞發(fā)酵動物細(xì)胞發(fā)酵微生物細(xì)胞發(fā)酵固定化細(xì)胞發(fā)酵固定化原生質(zhì)體發(fā)酵固體培養(yǎng)發(fā)酵液體深層發(fā)酵發(fā)酵法6.2發(fā)酵法利用細(xì)胞，主要是利用微生物細(xì)胞的生命活動而獲