乳糖酶——分解乳糖：增加牛奶甜味；防止某些人饮奶 后的腹泻、腹痛等病；防止炼乳、冰淇淋中出现砂样结 晶等
脂肪酶——黄油增香
三、酶在轻工业方面的应用

原料处理 用酶生产各种产品 用酶增强产品的使用效果
采用酶技术处理纤维制品

用Trichoderma reeser的酸性纤维素酶处理棉和 麻的纤维，产生自然柔和性，同时可除去纤维表 面的毛，使纤维表面发出光泽。
丹麦Novo公司首先应用纤维 素酶来处理牛仔布的棉纤 维，处理后有一种古朴和柔 和的感觉。
造纸原料的制浆

用木质素酶可以使造纸原料纤维中的木质素水 解，提高纸的质量，而且使环境污染大为减轻。
木聚糖酶
木质素过氧化物酶
酶法（木聚糖酶，木质素过氧化物酶，半纤维素酶） 漂白纸张，使二氯化盐（致癌）的用量降低，改良纸 的强度和光泽度，经济合理。
糖化酶降解啤酒中的残留糊精，保证啤酒中最 高的乙醇含量，不必添加浓糖液来增加啤酒的 糖度。——这种低糖度的啤酒糖尿病患者也可 以饮用。
蛋白制品加工

用木瓜蛋白水解酶制成嫩肉粉，使肉食嫩滑可口； 用蛋白酶生产明胶； 香肠加工； 利用蛋白酶分解皮革厂的边料、碎皮，鱼品加工厂的杂 鱼，屠宰场的下脚料等，制造各种蛋白胨、氨基酸等蛋白 质水解物，获得医药、饲料、科研甚至营养食品所需的产 品。
12 9.8 10.2 10.7 9.06 8.19 7.43 6.76 6.2 6 4.87 4.25 4 5.69 10 8.3 8 7.3 9.3
2
0 1994 1996 1998 年份 2000 2001 2002 2003
总收入/亿美元
收入增长率/%
线性 (收入增长率/%)
日本1999年的酶制剂市场
假单胞菌 石油污染 微生物 土壤 假单胞菌 有毒气体 微生物

水净化 石油和工业废油 白色污染 环境监测
聚-β-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyrate, PHB)
PHB于1929年被发现，至今已发现 60属以上的细菌能合成并贮藏。
它无毒、可塑、易降解， 被认为是生产医用塑料、 生物降解塑料的良好原料。
巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）在含乙酸或 丁酸的培养基中生长时， 细胞内贮藏的PHB可达其 干重的60%。
乙醇汽油（在汽油中掺加10％燃料乙醇）
在未来的新能源中，氢作为一种不引起环境污染的、清洁的 燃料，正引起人们极大注意。 生物制氢技术，是以废糖液、纤维素废液和污泥废液为原 料，采用微生物培养方法制取氢气。 在微生物产生氢气的最终阶段起着重要作用的酶是氢化酶。
德国氢气加油站
六、酶在环境保护方面的应用
麦芽糖化酶
麦芽糖糊精
啤酒发酵
发芽的大麦 磨碎的发芽大麦 制麦芽浆 加啤酒花，煮麦芽汁 冷却，去酒花残渣 发酵 调理啤酒 巴氏灭菌 产物
酵母 蛋白酶，糖化 酶，葡聚糖酶
降解使啤酒浑浊 的蛋白质组分， 防止啤酒的冷浑 浊，延长啤酒的 贮存期；
蛋白酶，淀粉酶， 糖化酶，茁霉多糖
使麦芽中的多 糖及蛋白类物 质降解为酵母 可利用的合适 营养物质。
目前在世界上有影响的酶制剂厂
丹麦 荷兰 美国 芬兰 德国 Novo Nordisk公司 Gist-Brocades公司 Genencor公司 Alko公司 Cultor公司 Bayer AG公司 产品占整个市场的74.3％
比利时 Sovay & Cie SA公司 日本 天野制药 长濑产业
欧洲工业用酶产品市场
谷丙转氨酶
肝炎、心肌梗死等，活力升高
医药用酶
酶 淀粉酶 溶菌酶 尿激酶 青霉素酶 L-天冬酰胺酶 超氧化物歧化酶 溶纤酶 L-精氨酸酶 L-组氨酸酶 L-蛋氨酸酶 谷氨酰胺酶 来源 胰脏、麦芽、微生物 蛋清、细菌 人尿，基因工程菌 蜡状芽孢杆菌 大肠杆菌 微生物，血液，肝脏 蚯蚓 微生物 用途 治疗消化不良、食欲不振 治疗手术性出血，消炎，镇痛等 治疗心肌梗死，结膜下出血等 治疗青霉素引起的变态反应 治疗白血病 预防辐射损伤，治疗红斑狼疮等 溶血栓 抗癌
奶油风味酶作用于含乳脂的巧克 力、冰淇淋、人造奶油等食品，可 增强奶油的风味。
面包制造过程中，在面包 中添加适量的淀粉酶和蛋 白酶，可缩短面团发酵时 间，使制成的面包更加松 软可口，色香味具佳，还 可防止面包老化，延长保 鲜期。
奶酪
酯酶 将酯酶和脂肪酶加入到凝乳中，可增强奶酪的风味。
在酱油和豆酱的生产中，利用蛋白酶催化大豆蛋白质水解， 可大大缩短生产周期，提高蛋白质的利用率；还会生产优质 低盐酱油或无盐酱油。
烟草的处理
通过发酵方法， 采用微生物或酶 降解烟碱、合成 香料和改善烟 叶、烟草薄片及 烟梗的品质。
烟草的处理

美国专利（U.S.Pat.4, 537,204）介绍了一 种用酶和微生物间接生产烟草香料的方 法。该香料能显著提高香气质量，使烟气 醇和饱满，并能协调烟香，减轻杂气和刺 激性，改善余味，可用于中、高档卷烟加 香。
植酸酶

加酶化妆品
在各种护肤品及化妆品中添加超氧化物歧化酶（SOD）、碱 性磷酸酶、尿酸酶和弹性蛋白酶等，可有效提高护肤效果。
弹性蛋白酶
溶菌酶可用于润肤霜、洗发膏和洗面奶等。
四、酶在医学中的应用

疾病诊断 疾病治疗 药物生产 分析检测 酶与生物医学工程
胃蛋白酶
疾病诊断
酶 胆碱脂酶 尿酸酶 谷丙转氨酶 谷草转氨酶 胃蛋白酶 乳酸脱氢酶 碱性磷酸酶 疾病与酶活力变化 测定胆固醇含量，治疗皮肤病、支气管炎、气喘 测定尿酸含量，治疗痛风 肝炎、心肌梗死等，活力升高 肝病、心肌梗死等，活力升高 胃癌时，活力升高； 十二指肠溃疡时，活力下降 癌症、肝病、心肌梗死，活力升高 佝偻病、软骨化病、骨癌、甲状旁腺机能亢进时，活力升高 葡萄糖氧化酶 测定血糖含量，诊断糖尿病
第8章 微生物酶制剂
有机催化剂 淀粉变糖 蛋白质的降解与纤维素分解 使糖更甜 果汁加工及其它
一、微生物酶工业的发展概况
人类利用微生物生产酶具有悠久的历史，最有代表性的就是 制曲酿酒。 19世纪末酶蛋白学术的建立，开创了酶工业生产的历史。 1949年日本开始用深层培养法生产细菌α－淀粉酶。随着酶 工业提纯技术的进步和应用领域的开发，果胶酶、葡萄糖氧化 酶等也相继进入了工业化生产阶段。 70年代后固定酶技术的发展，加速了酶制剂工业的发展。相 继开发了脂肪酶、微生物凝乳酶、柚苷酶、磷酸二酯酶等。 近年来又开发了青霉素酰化酶、异淀粉酶等等。
加酶增加产品的使用效果

加酶洗涤剂
2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
酶 用 断
2000
1998年全球洗涤 剂用酶销售额达 4.98亿美元，已 成为工业酶的最 大应用领域。
310 30
酶 切
300 20
酶 油 剂
18
素 剂 生 化 味 涤源自150造纸
行
业
漂
白
用
酶
二、酶在食品加工方面的应用

制糖工业 啤酒发酵 在蛋白制品加工方面的应用 在水果、蔬菜加工方面的应用 酶改善食品的品质、风味和颜色 乳品工业 肉类和鱼类加工 蛋品加工 面包烤焙与食品制造 食品保藏 其他
制糖工业
使糖更甜——果葡糖浆
果葡糖浆是由葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成部分果 糖而得到的葡萄糖与果糖的混合糖浆。 葡萄糖的甜度只有蔗糖的70％，果糖的甜度是蔗糖的 1.5~1.7倍，因此当糖浆中的果糖含量达42％时，其甜度与 蔗糖相同。 由于甜度提高了，糖使用量减少了，而且摄取果糖后血糖 不易升高，还有滋润肌肤的作用，因此很受人们的欢迎。
每年排入海中的200万吨石 油是不容忽视的环境问题， 如不及时处理，不仅会造成 鱼类大量死亡，而且石油中 的有害物质也会通过食物链 进入人体。 通常用假单胞菌、分枝杆菌 等来降解引起污染的石油。
荧光假单胞菌
脂酶在环境污染物中的治理应用 脂酶来源 处理对象 脂酶来源 处理对象 脂酶来源 处理对象 米曲霉 废毛发 酵母 食品加工 微生物 废水 废食用油 微生物 生物膜沉 米根霉 积物 废水 聚合物废 物 棕榈油厂 废物
乳品工业

凝乳酶——制造干酪 过氧化氢酶——牛奶消毒：不会大量损害牛奶中的酶和有 益细菌 溶菌酶——添加在婴儿奶粉中，防止婴儿肠道感染； 乳糖酶——分解乳糖：增加牛奶甜味；防止某些人饮奶后 的腹泻、腹痛等病；防止炼乳、冰淇淋中出现砂样结晶等 脂肪酶——黄油增香。


凝乳酶——制造干酪
溶菌酶——添加在婴儿奶粉 中，防止婴儿肠道感染
器
250 2
器 感
30
用
抗
内
构
食
感
甜
传
洗
产
性
异
产
传
产
用
酶
诊
生
制
产
生
用
生
酵
含
法
限
生
法
移
酶
发
酶
解
酶
品
酶
食
1999收入/亿日元
造
纸
行
业
漂
白
用
酶
目前国内生产加酶洗涤剂 的工厂近30家，投放市场 37个品牌。
加酶增加产品的使用效果

加酶洗涤剂
洗涤剂中加酶趋势已向由浓缩 粉普及到普通粉，产品采用多元 酶体系。
最广泛使用的是碱性蛋白酶。 洗涤剂用酶中，基因重组技术 生产酶制剂已形成市场。

加酶牙膏、牙粉、漱口水
可添加到洁齿用品中的酶有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和右 旋糖酐酶等，利用酶的催化作用，增加洁齿效果，减少牙 垢并防止踽齿的发生。