酶工程Microsoft Word .docVIP

酶(enzyme)是具有生物催化功能的生物大分子。 酶可以分为蛋白类酶(proteozyme，P酶)和核酸类酶(ribozyme，R酶，核酶)两大类。 通过各种方法使酶的催化特性得以改进的技术过程，称为酶的改性。 酶的生产与应用的技术过程称为酶工程。 酶工程的主要任务是经过预先设计，通过人工操作，获得人们所需的酶，并通过各种方法使酶充分发挥其催化功能。酶工程的主要内容包括酶的生产，酶的提取与分离纯化，酶分子修饰，酶固定化，酶的非水相催化，酶反应器。 单体酶：由一条或多条共价连相连的肽链组成的酶分子。 寡聚酶：由两条或多条肽链组成的酶分子。 多酶聚合体：由多种酶彼此镶嵌的复合体它们相互组合，依次进行，催化连续的一系列相关反应. 多功能酶：一条肽链上含有两种或两种以上催化活性的酶，往往是基因融合的产物。 酶的转换数Kcat，指每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数，即每摩尔酶每分钟催化底物转化为产物的摩尔数。 酶活力测定条件：一，在最优化的条件下，二，底物足够，三，在酶促反应的初始阶段。 酶的转换数的倒数称为酶的催化周期。 酶活力大小：一定条件下酶所催化的反应初速率表示。 酶的比活力=酶活力（单位）∕mg（蛋白质或RNA）。 培养基：碳源，氮源，无机盐，生长因子，水。 霉菌：查氏合成培养基；细菌：牛肉膏蛋白胨培养基；放线菌：高氏1号合成培养基；酵母菌:麦芽培养基。 细胞活化：在一定条件下进行培养，使细胞的生命活性得以恢复。 种子扩大培养时间一般为对数培养期，接入下一级发酵罐的种子量为1%~10%。 酶生物合成4个模式：同步和成型，延续和成型（最理想），中期和成型，滞后合成型。 发酵动力学包括：细胞生长动力学，产物生长动力学，基质消耗动力线。 诱导物：能使某些酶的生物和成加速的物质。 底物类似物：IPTG, 蔗糖甘油单棕榈酸。 固定化细胞：采用各种方法固定在载体上，在一定的空间范围内进行生长繁殖和新陈代谢的细胞。 固定化产酶特点:1,提高产酶特点 2，可以反复使用 3，缩短发酵时间 4稳定性好 5，产物容易分离提纯 6，适用于胞外酶或胞外产物。 细胞破碎：将细胞外层破???结构破坏，然后进行酶的提纯和分离纯化。 酶的提取：指在一定的条件下，用适当的溶剂处理含酶的原料，是酶充分溶解到溶剂或者溶液中的过程。 提取方法：盐溶液，酸溶液，碱溶液，有机溶剂 过滤介质：滤纸，滤布，纤维，多孔陶瓷，烧结金属，各种高分子膜 截留分类：超滤，微滤，粗滤，反渗透 调节融氧方法：1，调节通气量：2，调节接触时间：3，调节接触面积；4，调节氧分压；5:，调节溶液性质 非水相介质：有机溶剂系统，离子液体系，气相体系，超临界流体体系，低共熔混合体系 非水相酶促催化系统的含水量：结合水，溶剂水。 调节溶氧的方法：调节通气量，调节氧的分压，调节气液接触时间，调节气液接触面积，改变培养液的性质。 大分子结构修饰：采用水溶性大分子与酶蛋白的侧链基团共价结合，使酶分子的空间构象发生改变，从而改变酶的特性与功能的方法。 酶修饰的3个效果：调高酶活性，增加酶的稳定性，降低或消除酶的抗原性。 酶蛋白抗原性怎样产生：酶大多数是从微生物，植物或动物中获得的，对人体来说是一种外源蛋白。当酶蛋白进入人体后，往往会成为一种抗原，刺激体内产生抗体。当这种酶再次进入时，产生的抗体就可与作为抗原的酶特???性结合，使酶失去其催化功能。 固定化酶的优点:1，极易使酶与底物产物分开 2，在较长时间内进行反复的分批反应和连续装柱反应 3，大多数情况下能提高酶的稳定性 4，反应过程加以控制 5，溶液中没有酶的残留，容易提纯 6，较游离酶适合多酶反应 7，增加产物收率，提高产物质量 8。，酶的使用效率提高，降低了成本。 固定化微生物细胞特点：1，保持了细胞的完整结构和天然状态，稳定性好。2，保持了细胞原有酶系，辅酶体系和代谢调控体系，可以按照原来的代谢途径进行新陈代谢，并进行有效的代谢调控。3，发酵稳定性好，可以反复使用并连续使用较长时间。4，细胞密度高，可以提高产率。5，提高固定化工程菌的质粒稳定性。 膜生物反应器特点：集反应与分离为一体；酶可以回收利用，提高使用效率；降低产物抑制作用。 酶生产工艺流程：包藏细胞 细胞活化 细胞扩大培养 产酶 分离提纯 酶