HO
+
O
CH2OH
OH
HOOC(CH2)4COOH
HOOC(CH2)4COOCH2 O
OH
OH OH
HOCH2 O HO
O
CH2OOC(CH2)4COOH
OH
n
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9.5 酶在生物技术方面的应用
除去细胞壁 大分子切割 大分子连接
现代基因工程的创始人P·伯格（美国,1926－）在1960年以敏锐的科学
超氧化物歧化酶 微生物，植物，动物
凝血酶
动物，蛇，细菌，酵母等
胶原酶
细菌
右旋糖酐酶
微生物
胆碱酯酶
细菌
溶纤酶
蚯蚓
弹性蛋白酶
胰脏
核糖核酸酶
胰脏
尿酸酶
牛肾
用
途
治疗消化不良，食欲不振 治疗消化不良，食欲不振，消炎，消肿，除去坏死组 织，促进创伤愈合，降低血压 治疗消化不良，食欲不振 治疗消化不良，食欲不振 治疗各种细菌性和病毒性疾病 治疗心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血 治疗血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血，骨折 治疗青霉素引起的变态反应 治疗白血病 预防辐射损伤，治疗红斑狼疮，皮肌炎，结肠炎 治疗各种出血病 分解胶原，消炎，化脓，脱痂，治疗溃疡 预防龋齿 治疗皮肤病，支气管炎，气喘 溶血栓 治疗动脉硬化，降血脂 抗感染，祛痰，治肝癌 治疗痛风
2、用酶测定物质的量的变化进行疾病诊断
酶 葡萄糖氧化酶 葡萄糖氧化酶+过氧化物酶 尿素酶 谷氨酰胺酶 胆固醇氧化酶 DNA聚合酶
测定的物质 葡萄糖 葡萄糖 尿素 谷氨酰胺 胆固醇 基因
用
途
测定血糖、尿糖，诊断糖尿病 测定血糖、尿糖，诊断糖尿病
测定血液、尿液中尿素的量， 诊断肝脏、肾脏病变
测定脑脊液中谷氨酰胺的量， 诊断肝昏迷、肝硬化
谢德尔，1999
4、酶在药物制造方面的应用
酶
青霉素酰化酶 11-β-羟化酶 L-酪氨酸转氨酶 β-酪氨酸酶 α-甘露糖苷酶 核苷磷酸化酶
主要来源 微生物 霉菌 细菌 植物 链霉菌 微生物
酰基氨基酸水解酶 5’-磷酸二酯酶 多核苷酸磷酸化酶 无色杆菌蛋白酶
微生物 桔青霉等微生物 微生物 细菌
核糖核酸酶 蛋白酶 β-葡萄糖苷酶
第九章 ：(酶工程)酶的应用 ppt课件
“绿色健康，“酶”力无限
医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、发酵、酒精、食品（包括果 蔬汁、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、和功能食品以及食用 油脂）、饲料、皮革、造纸和化工等工业领域
主要内容
Go 1、酶在医药方面的应用 Go 2、酶在食品方面的应用 Go 3、酶在轻工、化工方面的应用 Go 4、酶在环境保护中的应用 Go 5、酶在生物技术方面的应用
溶菌酶
栓溶酶类与心血管疾病
凝血酶
消化酶类
健美生消化酶—帮助肠胃蠕动 【产品规格】90片／瓶 【食用方法】成人每日3片，随主餐服用 【成分(每片含)】 1)消化蛋白质：木瓜蛋白酶50毫克、菠萝蛋白酶30
毫克； 2)消化脂肪：脂肪酶30毫克； 3)消化碳水化合物/淀粉：淀粉酶50毫克； 4)消化乳制品：乳糖酶30毫克； 5)消化纤维：纤维素酶15毫克。 另含：能抑制过多胃酸的葡萄糖酸钙，能缓解反胃
青霉素酰化酶与抗生素改造
O
R C N H
SC H 3 C H 3
O
青 霉 素 酰 化 酶
R C O H + N H 2
SC H 3 C H 3
O N C O O H
O N C O O H
青霉素
6-APA
O
R 1CN H
O
S N
O
R 2青 霉 素 酰 化 酶R 1CO H + H 2 N
O
C O O H
H O C H 2 C H 2N ( C H 3 ) 3 + R C O O H
O
OHale Waihona Puke HO H胆碱酯胆碱脂肪酸
有机磷农药是胆碱酯酶的一种抑制剂，可以通过检测胆碱 酯酶的活性变化，来判定是否受到有机磷农药的污染。
废水处理
有的废水中含有淀粉、蛋白质、脂肪等各种有 机物质，可以在有氧和无氧的条件下用微生物 处理，也可以通过固定化淀粉酶、蛋白酶、脂 肪酶等进行处理。
薄荷叶和茴香 【适用人群】 ·消化不良者 ·肠胃疾病患者 ·大病初愈者
SOD
美国医学家W·F·安德森等人对腺 苷脱氨酶缺乏症（ADA缺乏症）的 基因治疗，是世界上第一个基因治 疗成功的范例。
1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁 女孩谢德尔进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因 有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全， 只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自 己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中，这 种白血球都已经过改造，有缺陷的基因已经被健康的 基因所替代。在以后的10个月内她又接受了7次这样的 治疗，同时也接受酶治疗。经治疗后，免疫功能日趋 健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活。
测定胆固醇含量，诊断高血脂等
通过基因扩增，基因测序， 诊断基因变异、检测癌基因
体检表中有关酶的选项
3、酶在疾病治疗方面的应用
酶
名
来
源
淀粉酶 蛋白酶
胰脏、麦芽、微生物 胰脏、胃、植物、微生物
脂肪酶
胰脏、微生物
纤维素酶
霉菌
溶菌酶
蛋清、细菌
尿激酶
人尿
链激酶
链球菌
青霉素酶
蜡状芽孢杆菌
L-天冬酰胺酶 大肠杆菌
发酵生成的天然头孢霉素是头孢霉素C
通过青霉素酰化酶的作用，头孢霉素经水解生成7-ACA后, 再与侧链羧酸衍生物反应，可半合成得到各种新型头孢霉素。 例如：头孢利定,头孢金素，头孢氨卞等（P271 表9-6）
9.2 酶在食品方面的应用
食品保鲜 食品生产 食品添加剂的生产 增强或改善食品的风味和品质
菠萝蛋白酶
9.3 酶在轻工、化工方面的应用
用酶进行原料处理 用酶生产各种轻工、化工产品 用酶增强产品的使用效果。
生物抛光是一种用纤维素酶 改善纤维素纤维制品表面的 整理工艺,以达到持久的抗起 毛起球并增加织物的光洁度 和柔软度
皮革脱毛与软化
蛋白酶
酶水解了毛根部的毛囊蛋白而 使毛松动脱落。蛋白酶分解皮 纤维间质中的可溶性蛋白质， 使皮纤维进一步松散软化。
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卜算子•咏梅
风雨送春归， 飞雪迎春到。 已是悬崖百丈冰， 犹有花枝俏。
俏也不争春， 只把春来报。 待到山花烂漫时，
她在丛中笑。
预见力提出一个大胆的设想：是否可以创造出一种人工方法，把外界的遗
传基因引入动物体内，以达到改变遗传性状和治疗某些疾病的需要呢？ 1972年，伯格把两种病毒的DNA用同一种限制性内切酶切割后，再用DNA 连接酶把这两种DNA分子连接起来，于是产生了一种新的重组DNA分子， 首次实现两种不同生物的DNA体外连接，获得了第一批重组DNA分子，这 标志着基因工程技术的诞生。伯格因此获得了1980年诺贝尔化学奖。
延 胡 索 酸 酶 H 2 O
H O O C C H 2 C H C O O H O H
C H 2 C H C N 丙 烯 腈 水 合 酶 C H 2 C H C O N H 2
加酶洗涤剂-碱性蛋白酶 缩短洗涤时间，提高洗涤效果
酶制剂在国外饲料工 业中得到不断应用， 不仅提高了饲料原料 的转化率，也促进了 对饲料的消化。
微生物 动物、植物、微生物 黑曲霉等微生物
用途
制造半合成青霉素和头孢菌素 制造氢化可的松 制造多巴（L-二羟苯丙氨酸） 制造多巴 制造高效链霉素 生产阿拉伯糖腺嘌呤核苷（阿糖 腺苷） 生产L-氨基酸 生产各种核苷酸 生产聚肌胞，聚肌苷酸 由猪胰岛素（Ala-30）转变为人 胰岛素（Thr-30） 生产核苷酸 生产L-氨基酸 生产人参皂甙-Rh2
淀粉酶类与淀粉糖业
淀粉 淀粉酶
液化液 糖化酶
糖化液
喷雾干燥 粉状葡萄糖 氢化还原 山梨醇
结晶 结晶葡萄糖
异构酶
果葡糖浆
果 糖 42% 葡 萄 糖 55%
低聚糖
分离
混合
高果糖浆
果糖浆 果 糖 80-90%
果 糖 55% 葡 萄 糖 39% 低聚糖
环糊精葡糖基转移酶
环状糊精
果汁生产与果胶酶
奶酪与凝乳酶
生丝脱胶
温和条件下催化丝胶蛋白水解
乙酰 -DL — Ala
Aminoacylase
氨基酰化酶
L — Ala +乙酸 乙酰 -D — Ala
A-L-Ala A-D-Ala
储 罐
固定化酶 柱子
泵 反应产物
消
离心机
旋
反
应
器
L-Ala A-D-Ala
晶体 L-Ala
H
H O O C C C C O O H H
在果酒生产中使用的酶制剂主要有果胶酶、纤维 素酶、半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶和风味酶等
1、焙烤食品：将菠萝蛋白酶加入生 面团中，可使面筋降解，生面团被 软化后易于加工。并能提高饼干与 面包的口感与品质。
2、肉类的嫩化：菠萝蛋白酶将肉类蛋白 质的大分子蛋白质水解为易吸收的小分 子氨基酸和蛋白质。可广泛地应用于肉 制品的精加工。
H N O 2 + 还 原 型 受 体
N O + H 2 O + 受 体
一 氧 化 氮 还 原 酶
2 N O + 还 原 型 受 体
N 2 + 受 体
合成可生物降解材料
在脂肪酶催化下，己二酸（或癸二酸）与蔗糖在己烷溶液中进行 酯化反应，能够生成聚糖酯高聚物：
HOCH2 O
OH
OH OH