【正文】 于生產(chǎn)蛋白酶、糖化酶、淀粉酶、脂肪酶、果膠酶、凝乳酶等。 （ 6 ） 木霉 生產(chǎn)纖維素酶的重要菌株。如糖化酶、淀粉酶、酸性蛋白酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶、核搪核酸酶、脂肪酶、纖維素酶等。 如 枯草芽抱桿菌BF7658 是國內(nèi)生產(chǎn)淀粉酶的主要菌株 ， 枯草芽抱桿菌 S1 . 39B 用于生產(chǎn)中性蛋 白酶和堿性磷酸酶。 （ 3 ） 產(chǎn)酶穩(wěn)定性好 在通常的生產(chǎn)條件下，能夠穩(wěn)定地用于生產(chǎn)，不易退化 ；一旦 發(fā)生 退化， 可 以 經(jīng)過復(fù)壯處理 恢復(fù)產(chǎn)酶 能力 。 （四） 酶活力的測定方法 酶活力的測定方法主要有 分光光度法、熒光法、同位素法 和 電化學(xué)法。 （二） 酶的活力單位（ U ） 在國際上， 酶的活力單位 定義為 在最適反應(yīng)條件下，每分鐘催化 1181。如脲酶 (urease) 是催化尿素 (urea) 水解的酶；果糖 1 ， 6 二磷酸酶 (fructose 1,6 diphosphata se) 是水解果糖 1,6 二磷酸的酶。 (6) 連接酶或合成酶 這類酶關(guān)系 很多生命物質(zhì)的合成，其特點(diǎn)是需要三磷酸腺苷等高能磷酸酯作為結(jié)合能源，有的還需金屬離子輔助因子。 ( 2) 轉(zhuǎn)移酶 在體內(nèi)將某基團(tuán)從一個化合物轉(zhuǎn)移到另一化合物，參與核酸、蛋白質(zhì)、糖及脂肪的代謝 與 合成 的酶 。 （ 3 ） 反應(yīng)條件溫和 ， 在 常溫、常壓 以及 中性 的 pH 環(huán)境 下 。迄今為止，酶工程應(yīng)用范圍已遍及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè)、環(huán)保、能源開發(fā)和生命科學(xué)等各個方面。 1808 年，胰蛋白酶 被用來 軟化 皮革 ； 1 917 年，法國人用淀粉酶作紡織工業(yè)上的退漿劑； 1949 年，日本人采用深層培養(yǎng)法生產(chǎn)淀粉酶 。第三章 酶工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用 第一節(jié) 酶工程的概況 一、酶工程發(fā)展歷史 二、酶的基本概念、分類與命名 三、酶的活力測定 四、微生物發(fā)酵產(chǎn)酶 五、酶的提取與分離純化 六、酶與細(xì)胞固定化 七、酶分子修飾 八、酶反應(yīng)器及反應(yīng)操作控制 一、酶工程發(fā)展歷史 酶的生產(chǎn)和應(yīng)用的技術(shù)過程稱為酶工程，其主要任務(wù)是通過預(yù)先設(shè)計，經(jīng)人工操作而獲得大量所需的酶，并 創(chuàng)造 各種 條件 使酶發(fā)揮 最 有效 的催化功能。 1953 年，德國的格魯布霍費(fèi) (Gru bh of er) 和施來斯 (S ch leith ) 首先將聚氨基苯乙烯樹脂重氮化，然后將淀粉酶、胃蛋白酶、羧肽酶和核糖核酸酶等與上述載體結(jié)合，制成固定化酶。特別是近 20 年來，由于蛋白質(zhì)工程、基因工程和計算機(jī)信息等新興高科技的發(fā)展，使酶工程技術(shù)得到了迅速發(fā)展和應(yīng)用，各種新成果、新技術(shù)、新發(fā)明不斷涌現(xiàn)。 （ 4 ） 活性可調(diào)節(jié) ， 酶 的 活性 通過 別構(gòu)調(diào)節(jié)、酶的共價修飾、酶的合成與降解等 來調(diào)節(jié)酶的活性 。 (3) 水解酶 在體內(nèi)外起降解作用的酶類 ， 水解酶一般不需輔酶。分別形成 C — O 鍵( 與蛋白質(zhì)合成有關(guān) ) 、 C S 鍵 ( 與脂肪酸合成有關(guān) ) 、 C C 鍵和磷酸酯鍵。 2 ．系統(tǒng)命名法 要寫出酶作用的所有底物、酶作用 的基團(tuán)及催化反應(yīng)的類型等詳細(xì)情況 。 mol 底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物所需的酶量，稱一個國際單位（ IU ）。 四、微生物發(fā)酵產(chǎn)酶 （一）產(chǎn)酶細(xì)胞的要求 （二）酶發(fā)酵生產(chǎn)常用的微生物 （三）提高酶產(chǎn)量的措施 （一）產(chǎn)酶細(xì)胞的要求 （ 1 ） 酶的產(chǎn)量高 高產(chǎn)細(xì)胞可以通過 誘變 篩選 野生菌株 或采用基因工程、細(xì)胞工程等技術(shù) 構(gòu)建工程菌 而獲得。 （ 4 ） 利于酶的分離純化 發(fā)酵完成后 ， 要求產(chǎn)酶細(xì)胞本身及其他雜質(zhì)易于和酶分離。 （ 2 ） 大腸桿菌 大腸桿菌可生產(chǎn)多種胞內(nèi)酶。 （ 4 ） 米曲霉 米曲霉是生產(chǎn)糖化酶和蛋白酶 、 氨基酰化酶 和 磷酸二脂酶等。木霉產(chǎn)生的纖維素酶有 C 1 酶、 C x 酶和纖維二糖酶等 ； 還含有較強(qiáng)的 17a 羥化酶，常用于甾體轉(zhuǎn)化。 （二）酶發(fā)酵生產(chǎn)常用的微生物 （ 9 ） 鏈霉菌 鏈霉菌是一種放線菌 ， 是生產(chǎn)葡萄搪異構(gòu)酶的主要菌株，還用于生產(chǎn)青霉素酰 化酶、纖維素酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶、幾丁質(zhì)酶等。 （三）提高酶產(chǎn)量的措施 1．添加誘導(dǎo)物 2．控制阻遏物濃度 3．添加表面活性劑 4．添加產(chǎn)酶促進(jìn)劑 1．添加誘導(dǎo)物 發(fā)酵培養(yǎng)基中添加適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)物，可使誘導(dǎo)酶的合成大量提高。為提高堿性磷酸酶的產(chǎn)量，必須限制培養(yǎng)基中無機(jī)磷的含量。前者又有陽離子型 、 陰離子型和兩性離子型。植酸鈣可提高霉菌蛋白酶和桔青霉磷酸二脂酶的產(chǎn)量 1 ～ 20 倍。例如，固體發(fā)酵生產(chǎn)的麩曲中的淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等胞外酶，用 ～ 5 mol / L 的磷酸緩沖液提取 ； 酵母醇脫氫酶用 ～ mol/L 的磷酸氫二鈉溶 液提取 ； 6 磷酸葡萄糖脫氫酶用 mol/L 的碳酸鈉提取；枯草桿菌堿性磷酸酶用 mol / L 的氯化鎂提取等。例如，細(xì)菌 L 天門冬酰胺酶的提取是將含酶 菌 體懸浮在 pH1 1 ~ 的堿溶液中。 （二）酶提取過程的注意事項 1．溫度 ? 為了防止酶的變性失活，提取時溫度不宜高。除了酸溶液提取或堿溶液提取，提取時溶液的 pH 不宜過高或過低，以防止酶的變性失活。 2．注意防止酶的變性和失活 ? 細(xì)胞破碎后，目標(biāo)酶和溶酶體中水解酶等會混合在一起，變性的機(jī)會大大增加。 5．細(xì)胞破碎 ? 為了分離提取胞內(nèi)酶，就先收集細(xì)胞及破碎。酶在食品 工業(yè) 、輕工 業(yè) 、醫(yī)藥 工業(yè) 、化工 工業(yè) 、分析檢測、環(huán)境保護(hù)和科學(xué)研究等方面的應(yīng)用已取得了 很大的發(fā)展 。 酶的固定化技術(shù)的應(yīng)用，就是針對酶的 上述 缺點(diǎn) 而設(shè)計的： （ 1 ） 酶的固定化是指把酶固定在不溶于水的大分子上，酶可在一定的空間范圍內(nèi)進(jìn)行催化反應(yīng)； （ 2 ） 固定化酶 既 保留了其催化特性，又克服了游離酶的穩(wěn)定性差 的 缺點(diǎn)；（ 3 ） 固定化酶 具有 可反復(fù)或連續(xù)使用及易于 與 反應(yīng)產(chǎn)物分開 的 優(yōu)點(diǎn)。 在 酶的 分子 結(jié)構(gòu) 中，起著 穩(wěn)定蛋 白酶三維結(jié)構(gòu)的作用力 主要有：（ 1 ） 強(qiáng)相互作用 的 共價鍵 ，包括 肽鍵 和 二硫鍵 ；（ 2 ） 弱 相互作用的 非共價鍵或次級鍵 ，包括鹽鍵（離子鍵） ； 氫鍵 ； 疏水