讲授者:邓永平第一章 绪 论第一节 酶工程简介第二节 酶是生物催化剂第三节 酶在生产实践中的作用第四节 酶学与基础理论的关系第五节 国内外酶制剂工业概况第一节 酶工程简介酶工程 ( enzyme engineering) 是生物工程的主要内容之一,是随着酶学研究迅速发展,特别是酶的应用推广使酶学和工程学相互渗透结合,发展而成的一门新的技术科学,是酶学,
微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的交叉科学技术 。 它是从应用的目的出发研究酶,是在一定生物反应装置中利用酶的催化性质,将相应原料转化成有用物质的技术,是生物工程的重要组成部分酶工程主要指天然酶制剂在工业上的大规模应用,由 4个部分组成,① 酶的产生; ② 酶的分离纯化; ③ 酶的固定化; ④ 生物反应器 。
一般认为,酶工程的发展历史应从第二次世界大战后算起 。 从 20世纪 50年代开始,由微生物发酵液中分离出一些酶,制成酶制剂 。
60年代后,由于固定化酶,固定化细胞崛起,
使酶制剂的应用技术面 貌一新 。 70年代后期以来,由于微生物学 。 遗传工程及细胞工程的发展为酶工程进一步向纵深发展带来勃勃生机,从酶的制备方法,酶的应用范围到后处理工艺都受到巨大冲击 。 尽管目前业已发现和鉴定的酶约有 8 000多种,但大规模生产和应用的商品酶只有数十种 。
酶的研究发展史
( 1) 1783年,意大利科学家 Spallanzani在实验中观察到,鸟的胃液能使肉类分解消化 。
这算是最早的酶学实验 。
( 2) 最早的酶制剂 。 1833年,Payen和
Person用酒精处理麦芽提取液,分离出了一种能溶于水和稀酒精,不溶于浓酒精,对热不稳定的白色无定形粉末,取名为 dastase
( 淀粉酶 ),它能使淀粉转化为糖,不久用于棉布退浆 。
( 3) 1878年,Kuhno给酶起了一个统一名称,叫
Enzyme。
( 4) 世界上第一个商品酶制剂产品 。 1894年高峰让吉用米曲 霉固体培养法生产,他卡,淀粉酶,用作消化剂 。
( 5) 锁钥学说 。 1894年 E,Fisher提出了酶与底物作用的锁钥学说,用以解释酶的作用的专一性 。
( 6) 中间络合物学说 。 1903年 Henri提出酶与废物的作用是通过酶与底物生成络合物而进行的 。 1913年
Michaelis和 Menten根据中间络合物学说,导出了著名的 Michaelis- Menten方程,简称米氏方程 。 1925年
Briggs和 Handane对米氏方程作了一项重要修正,提出了稳态学说 。
( 7) 酶的本质是蛋白质 。 二 926年 Sumer从刀豆中提取豚酶结晶获得成人,证明了酶本质是蛋白质,为酶化学奠定了基础 。 1956年以来九后阐明了十多种酶的一级结构和若,厂酶的高级结构,搞 清了酶的功能 。
( 9) 深层液体通风培养酶制剂 。,0年代青霉素工业兴起,为酶的剂工业发展提供了条件,日本首先用深层液体发酵残生产淀粉酶,这一成功开创了酸制剂工业化生产的新时代,至此,酶制剂生产形成了一个工业部门 。
( 10),固定化酶,和,固定化酶反应器,。 1969年日本的千一郎博士经过近 10年努力,在世界上第一个把固定化酶应用于工业生产,他的成功开辟了固定化酶应用的新时代 。 在此基础上,人们又研制了各种固定化酶反应器 。 固定化酶的工业应用和酶反应器的出现是酶工程发展的新标志,在这二十多年间,固定化技术已远远超出了酶的范围,固定化微生物,固定化植物细胞,固定化动物 细胞都相继出现,为工,农,
医的发展提供了新方法和新工具 。
微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的交叉科学技术 。 它是从应用的目的出发研究酶,是在一定生物反应装置中利用酶的催化性质,将相应原料转化成有用物质的技术,是生物工程的重要组成部分酶工程主要指天然酶制剂在工业上的大规模应用,由 4个部分组成,① 酶的产生; ② 酶的分离纯化; ③ 酶的固定化; ④ 生物反应器 。
一般认为,酶工程的发展历史应从第二次世界大战后算起 。 从 20世纪 50年代开始,由微生物发酵液中分离出一些酶,制成酶制剂 。
60年代后,由于固定化酶,固定化细胞崛起,
使酶制剂的应用技术面 貌一新 。 70年代后期以来,由于微生物学 。 遗传工程及细胞工程的发展为酶工程进一步向纵深发展带来勃勃生机,从酶的制备方法,酶的应用范围到后处理工艺都受到巨大冲击 。 尽管目前业已发现和鉴定的酶约有 8 000多种,但大规模生产和应用的商品酶只有数十种 。
酶的研究发展史
( 1) 1783年,意大利科学家 Spallanzani在实验中观察到,鸟的胃液能使肉类分解消化 。
这算是最早的酶学实验 。
( 2) 最早的酶制剂 。 1833年,Payen和
Person用酒精处理麦芽提取液,分离出了一种能溶于水和稀酒精,不溶于浓酒精,对热不稳定的白色无定形粉末,取名为 dastase
( 淀粉酶 ),它能使淀粉转化为糖,不久用于棉布退浆 。
( 3) 1878年,Kuhno给酶起了一个统一名称,叫
Enzyme。
( 4) 世界上第一个商品酶制剂产品 。 1894年高峰让吉用米曲 霉固体培养法生产,他卡,淀粉酶,用作消化剂 。
( 5) 锁钥学说 。 1894年 E,Fisher提出了酶与底物作用的锁钥学说,用以解释酶的作用的专一性 。
( 6) 中间络合物学说 。 1903年 Henri提出酶与废物的作用是通过酶与底物生成络合物而进行的 。 1913年
Michaelis和 Menten根据中间络合物学说,导出了著名的 Michaelis- Menten方程,简称米氏方程 。 1925年
Briggs和 Handane对米氏方程作了一项重要修正,提出了稳态学说 。
( 7) 酶的本质是蛋白质 。 二 926年 Sumer从刀豆中提取豚酶结晶获得成人,证明了酶本质是蛋白质,为酶化学奠定了基础 。 1956年以来九后阐明了十多种酶的一级结构和若,厂酶的高级结构,搞 清了酶的功能 。
( 9) 深层液体通风培养酶制剂 。,0年代青霉素工业兴起,为酶的剂工业发展提供了条件,日本首先用深层液体发酵残生产淀粉酶,这一成功开创了酸制剂工业化生产的新时代,至此,酶制剂生产形成了一个工业部门 。
( 10),固定化酶,和,固定化酶反应器,。 1969年日本的千一郎博士经过近 10年努力,在世界上第一个把固定化酶应用于工业生产,他的成功开辟了固定化酶应用的新时代 。 在此基础上,人们又研制了各种固定化酶反应器 。 固定化酶的工业应用和酶反应器的出现是酶工程发展的新标志,在这二十多年间,固定化技术已远远超出了酶的范围,固定化微生物,固定化植物细胞,固定化动物 细胞都相继出现,为工,农,
医的发展提供了新方法和新工具 。