Tianjin University of Science & Technology
工业酶制剂国内外产业发展现状
艾英娇 （辽宁石油化工大学，生物工程 1202,30）
摘要：介绍了工业酶制剂的定义与分类、酶制剂在工业生产中的应用，如在食品 加工、医药领域、环境保护、农业、化工等行业的应用。分析了国内及国外工业 酶制剂的发展现状及我国酶制剂工业面临的主要问题， 也对工业酶制剂的发展前 景进行了简要分析。 关键词：酶制剂；工业应用；发展现状；发展前景
Abstract :
Introduces the definition and classification of industrial enzymes,
enzyme application in industrial production, such as in food processing, medicine, environmental protection, agriculture,chemical industry application.Analysis of domestic and foreign industrial enzyme preparation: present situation and development of enzyme preparation industry in China faces a major problem, also on the industrial enzyme development foreground undertook brief analysis. Key words : enzyme preparation; industrial application; development status; development prospect
正文：
酶制剂工业是知识密集型的高新技术产业 , 是生物工程的重要组成部分。 据报道，全世界发现的酶类约有 3 000 多种，而在工业上生产的约有 60 多种， 但真正工业化大规模生产的只有 20 余种。 根据台湾食品工业发展研究所统计 显示, 全世界酶制剂市场正以年平均 11%的速度逐年增加，因此，酶制剂工业的 发展前景相当广阔。酶制剂在食品加工、医药领域、造、环境保护、农业、化工 等行业都有很大的应用。[1]
1.酶制剂概述
酶制剂是一类从动物、植物、微生物中提取具有生物催化能力的蛋白质。具 有高效性、专一性，在适宜条件下具有活性。其应用领域遍及轻工、食品、化工、 医药、农业以及能源、环境保护等方面。由于植物生长地域、季节、气候等的影 响，生产酶制剂的产量、质量都不稳定。动物产生的酶主要从屠宰牲畜的腺体中 提取，来源有限；只有微生物生产的酶，可满足任何规模的需求，产率高、质量 稳定。微生物酶制剂既可取代性能相同的动、植物主要酶制剂种类，又能生产出 在 100℃起催化作用的高温-淀粉酶和在 pH10～12 起作用的洗涤剂蛋白酶等品 种。 酶制剂的应用因其天然、 安全性及明显的使用效果而被更多的业内生产者使
第34讲酶的研究与应用 A组基础题组 考点一酶在果汁生产、洗涤方面的应用 1.果胶酶能分解果胶等物质,澄清果蔬饮料,在食品加工业中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学对三种不同品牌的果胶酶制剂(制剂中果胶酶浓度相同)进行了探究,其实验设计及实验结果如下表所示。 注:“+”越多表示果汁越浑浊。 (1)表中X所代表的数值应为,Y的果汁浑浊程度应表示为(用若干个“+”表示)。 (2)除了观察果汁浑浊程度外,还可以通过检测的变化量来判断不同品牌果胶酶制剂的效果。若使用该方法,相关物质变化量最大的是组。 (3)微生物是生产果胶酶的优良生物资源。分离和筛选能产生果胶酶的微生物,使用的培养基应以 为唯一碳源;如需进一步纯化果胶酶,可根据果胶酶分子的(至少写出两点)等特性进行分离提纯。由于果胶酶的活性容易受到外界环境因素的干扰,所以应利用技术减少影响从而保护酶的活性。 2.(2016江苏盐城阜宁中学期末,32)某同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下实验。 请回答以下问题:
(1)该实验的目的是探究。该实验还应控制的无关变量有。该实验中分别构成两组对照实验。 (2)该同学在实验过程中可通过观察来判断酶的催化效率。 (3)蛋白酶洗衣粉的去污原理是。 (4)大力推广使用加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉,有利于生态环境保护,这是因为。 (5)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质层层包裹的,遇水后包裹层很快溶解,释放出来的酶迅速发挥催化作用,请说明这是否应用了酶的固定化技术及其理由是。 考点二固定化酶与固定化细胞 3.东北农业大学科研人员利用双重固定法,即采用戊二醛作交联剂(使酶相互连接),海藻酸钠作为包埋 剂来固定小麦酯酶,研究固定化酶的性质,并对其最佳固定条件进行了探究。如图显示的是部分研究结果(注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量),请分析回答下列问题: (1)下列所示的酶固定化技术中属于包埋法的是。 (2)从对温度变化的适应性和应用范围的角度分析,图甲所示结果可以得出的结论是对温度变 化的适应性更强且应用范围更广。 (3)图乙曲线表明浓度为的海藻酸钠溶液包埋效果最好,当海藻酸钠溶液浓度较低时,酶活力低的原因是。 (4)固定小麦酯酶不采用海藻酸钠直接包埋,而是用戊二醛作交联剂,这是因 为。 4.(2016江苏南通中学期中,29)下图1表示制备固定化酵母细胞的某步操作,图2是利用固定化酵母细胞进行酒精发酵的示意图,请据图分析回答:
复合酶制剂的研究及应用进展 农业大学动物科学技术学院/罗士津瞿明仁 中国农业科学院畜牧兽医研究所动物营养国家重点实验室/铁鹰 原刊于《新饲料》杂志2007年第4期 摘要：复合酶制剂在现代畜牧业生产中的应用非常广泛，而且起到了令人鼓舞的效果，该文综述了饲料中的抗营养因子、复合酶制剂的作用机制、影响复合酶作用效果的因素以及复合酶制剂在畜牧业中的作用效果，旨在为畜牧业生产提供理论依据。 关键词：复合酶制剂；作用机制；生产性能 酶是一种生物催化剂，对畜禽的消化吸收极为重要。酶制剂是应用物理或化学的方法，将生物体产生的酶提取出来制成的产品。近年来，随着中国畜牧业的快速发展和微生物技术在畜牧业上的应用，国已开发生产出许多不同类型的畜禽用复合酶制剂。 复合酶中存在多种酶活，其中主要为非淀粉多糖酶(NSP酶)。复合酶中的各种酶活起着互相补充、相辅相成的作用，在各种酶的共同作用下，动物饲料中的一些抗营养因子被破坏，其抗营养作用消失，因而可以促进动物的生长，提高动物的免疫力，增进动物健康。饲用复合酶中各种酶的种类和比例与动物饲粮有关．不同饲粮所含抗营养因子的种类和比例不同，需要饲用酶制剂所含酶的种类和比例也不同。 1 复合酶制剂分类 抗生素是应用最广泛的抗菌类药物之一。在过去的5O多年中，由于抗生素的长期使用，导致大量耐药菌株的产生，且病原菌抗药性逐年增强，致使疗效下降，剂量提高。为此，世界卫生组织于1994年就细菌耐药性的监测结果给全世界提出了警告：细菌对抗生素产生的耐药性正在以惊人的速度增加。而现有的抗生素药物正在失去原来的疗效。因此，寻求一种高效的绿色产品已成为当今畜牧生产的迫切需求。 酶广泛存在于生物体，参与新代等多种生理功能，其中对微生物细胞壁有水解功能的酶能够溶解微生物细胞壁而使其死亡。由于水解酶的特异性很强，微生物的细胞壁结构和化学组成又存在差异，因此一种酶只能对某一类微生物有水解作用。即使对于某一特定微生物，由于细胞壁化学组成的复杂性，也需要不同类型水解酶的组合，才能有更好的作用效果。 水解酶具有对某一病原菌所有血清型都有效的优点，当几种酶复合后，对不同类型的病原菌均有效，克服了一种抗生素只能预防一种病原菌或一种血清型病原菌的不足，也不存在药物残留和耐药性的问题。 溶菌酶在医药和食品行业中已开始使用，作为畜禽饲料添加剂则刚刚起步，仅前联、法国、德国和美国做了一些初步研究，目前国也已开始了相关研究。而对复合杀菌酶药物的研究，国外均刚刚起步。高效、绿色养殖已成为当今养殖的主题，而复合酶制剂正是这个情况下诞生的产物，复合酶制剂将为养鸡业生产带来福音。
中国酶制剂产业发展现状和前景 ——中国发酵工业协会酶制剂分会程池酶制剂产业的完整概念应该包括酶制剂的生产和应用两个方面。酶制剂应用领域的不断开拓和深入成为酶制剂产业持续发展的动力，而现代生物工程技术的发展，尤其是基因工程、蛋白质工程和发酵工程的进步又使酶制剂生产和产品能够不断满足酶制剂应用领域的需要。 酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后，现已形成一个富有活力的高新技术产业，保持持续高速度发展。过去10年里，国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化，以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟，以及对各个应用行业的引入和实践，把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。伴随着全球经济一体化的经济浪潮，世界生物技术产业也在全球范围内进行着产业结构和产品结构的调整，世界酶制剂产业表现活跃。2001年世界酶制剂年销售额达16亿美元，我国各种工业酶制剂总产量超过32万吨，产值6亿多元，应用覆盖洗涤剂、纺织、酒精、白酒、啤酒、味精、有机酸、淀粉糖、制药、制革、饲料、造纸、果汁、肉、蛋、豆、奶、面制品加工等诸多工业领域，创造工业附加值数千亿元。 酶制剂是一种生态型高效催化剂，具有高效、安全、生态和环保等特点，能够有效带动相关领域技术水平的提高，对应用产业开发新产品、提高质量、节能降耗、保护环境具有重要意义，产生了巨大的社会效益和经济效益。酶制剂产业已经成为生物技术领域的前卫产业和21世纪最有希望的新兴产业之 一。" 发展现状产量激增质量优异 据中国发酵工业协会最新统计，我国2001年酶制剂生产量为32万吨。中国酶制剂产业多年来一直保持较高的发展速度，特别是六五至八五期间，生产量年平均增长分别达到22％、28％和21％。目前我国酶制剂生产企业约100家，均为中小型企业，现有生产能力40多万吨。已实现工业化生产的酶种有20多种。
《酶工程》课程论文 学院：材料与化工学院 专业班级：2011级生物工程（2）班 姓名：李丹丹 学号：20110412310047 评阅意见 评阅成绩 评阅教师： 2014年6月12日
酶制剂在工业上的应用现状与展望 姓名：李丹丹 学院和专业：材料与化工生物工程2班 摘要：酶制剂是一类特殊的食品添加剂，具有催化高效性，专一性等显著特点。文章综述了食品工业中酶制剂利用及新动向，包括淀粉糖、油脂、蛋白质加工、面包、啤酒、饮料工业以及改善苦味的酶类的应用。并介绍了酶与食品的关系、酶制剂在食品生产中用于保藏、改善质量和增加营养价值、增加品种种类、提高便捷性和提高食品生产效率等作用,还介绍了酶制剂在饲料中的应用。并对酶制剂在食品工业中和在动物饲料方面的发展方向进行展望。关键词：酶制剂食品工业饲料工业应用 1.酶制剂的简介 酶是一类具有专一性生物催化能力的蛋白质。而从生物体中提取的具有酶活力的制品，称为酶制剂。酶制剂主要用于食品加工和制造业方面，它在对提高食品生产效率和产量、改进产品风味和质量等方面有着其它催化剂所无法替代的作用。另外，酶制剂在日化、纺织、环境保护和饲料等行业也有着较广泛的应用。随着发酵工业的发展，酶制剂的主要来源已被微生物所取代，它具有不受季节、地区和数量等因素影响的特性，还具有种类多、繁殖快、质量稳定和成本低等特点。随着微生物育种技术的发展，酶制剂的种类越来越多，分类也越来越细。目前我国已工业化生产的、且用于食品工业的酶制剂主要有：淀粉酶、异淀粉酶、果胶酶和蛋白酶等，它们在食品加工中都起着十分重要的作用。当然，尽管目前我国酶制剂行业的发展已有了长足进步，但与发达国家相比，还有很大差距。为进一步加快酶制剂产业技术的进步，今后应注重在调整产品结构、增加新品种、提高产品质量和竞争力、实现规模化经营和拓宽应用领域等方面作深入的研究。 2．酶制剂在食品工业中的应用 利用淀粉酶可以将淀粉水解为葡萄糖或不同DE值的淀粉糖浆，再经过葡萄糖异构酶的作用产生果葡糖浆；果胶酶用于果汁的加工和澄清，可提高果酒的得率，改善澄清效果，加快过滤速度；乳糖酶可分解牛奶中的乳糖，提高人体对牛奶的消化性；脂肪酸可改进食品风味；蛋白酶可用于蛋白胨和氨基酸混合液的制造，生产糖果使用的蛋白发泡剂，用在面包、糕点和通心粉的生产上可缩短揉面时间、增强面团延伸性和改进产品质量，用在肉类加工上可嫩化肉类、软化肠衣和提高质量，用在乳酪制造上可缩短生产时间等。 2．1用于保藏 溶酶菌现已广泛地被用作水产品、肉食品、蛋糕、酒精、料酒、饮料以及日用化妆品的防腐剂。由于食品中的羟基和酸会影响溶酶菌的活性，因此，它一般与酒、植酸、甘氨酸等物质配合使用。目前与甘氨酸配合食使用的溶酶菌制剂，应用于面食、水产、熟食及冰淇淋等食品的防腐。在低度酒中添加20mg/kg的溶酶菌不仅对酒的风味无任何不良影响，还可防止产酸菌的生产，同时受酒类澄清剂的影响很小，是低度酒类较好的防腐剂，如日本就把溶酶菌用于清酒的防腐。 乳制品保险牛乳中含有13mg/dl的溶酶菌，在人乳中含量为40mg/ml。在鲜乳或奶粉中加入一定量溶酶菌，不但可起到防腐作用，而且还有强化作用，能增进婴儿健康。 将各种肉类和水产熟制品（如鱼丸、香肠及红肠等），用含1%明胶和0.05%溶酶菌的混合液浸渍后再包装保存，可延长其保质期。各类糕点特别是奶油蛋糕是容易腐败变质的食品，在制作过程中加入溶酶菌就具有一定的防腐、保鲜作用。此外，溶酶菌还可应用于pH值为6.0~7.5的饮料的防腐。 海产品及水产品如虾、鱼和蛤蜊等在含甘氨酸、溶酶菌和食盐的溶液中浸渍5min后，沥干，在5℃下保存9d后，无异味、无色泽变化。 3．2提高食品质量和增加营养价值
专题4酶的研究与应用 第12课时果胶酶在果汁生产中的作用 目标导航 1.简述果胶酶的作用。2.检测果胶酶的活性。3.探究温度、pH和酶的抑制剂对果胶酶活性的影响及果胶酶的最适用量。 一、基础知识 1．果胶酶的作用 (1)果胶的成分及作用：果胶是植物________以及________的主要组成成分之一，它是由________________聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。 (2)果胶酶的作用：果胶酶能够把果胶分解成可溶性的________________。 (3)果胶酶的组成：果胶酶并不特指某一种酶，而是____________的一类酶的总称，包括________________、________________和____________等。 提醒由于原核生物的细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，因此这两类生物的细胞壁均不能用纤维素酶和果胶酶除去。 2．酶的活性与影响酶活性的因素 (1)酶的活性：是指酶________________的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的____________来表示。 (2)酶的反应速度：用____________内、____________中反应物的________或产物的________来表示。 影响酶活性的因素主要有________、________和____________等。 3．酶的用量 酶用量过多，会导致酶的________；酶用量过少，会________酶促反应的速度。因此要得到适宜的酶用量，需通过设计实验进行探究。 二、实验设计 1．探究温度对酶活性的影响 (1)实验原理 ①果胶酶活性受温度影响。在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐________；超过一定温度之后，随着温度的升高，酶的活性逐渐降低；当达到一定温度后，酶的活性____________。酶的活性随温度的升高而变化的趋势可用下图表示： ①通过测定____________内滤出的________________大小来判断果胶酶的活性的原理是：果胶酶将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸，半乳糖醛酸可通过滤纸，因此________________和________________反映了果胶酶催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH条件下，果胶酶的活性越高，苹果汁的体积就________，同时果汁也越________。 (2)实验操作流程
中国能源结构现状及发展趋势 摘要：我国目前的能源消费结构仍以煤炭为主,对进口石油依存度过高,能源安全和环保问题日益严峻。本文通过对各种可再生性能源的利用状况进行比较,认为我国发展生物质资源产能潜力巨大,如麻风树、油桐等陆生植物制备的生物柴油在近期会有较大的发展,特别以微藻为主的水生植物制备生物柴油，将有可能成为最有竞争力的替代性能源，在我国未来能源结构中占有举足轻重的比重。 关键词:能源安全；温室气体;可再生性能源；微藻;生物柴油 1. 中国能源构成的现状 随着经济的飞速发展，中国的能源消费总量连续多年都位居世界前列。统计数据表明2001~２０06年间,我国每年一次性能源的消费比重均在90%以上(见表1)，而风能,太阳能,生物质能等新能源的利用率仍然很低。我国能源消费构成的特点：(1）煤炭的生产和消费比重偏高。近五年来煤炭年产量占能源总产量的比重呈逐年递增趋势,２00６年这一比重上升至76.７%。(２)石油的生产量低，消费量高，供需缺口需依赖进口石油满足。与煤炭资源相反,石油在能源总产量的比重逐年递减,2006年仅为11.９%，而其消费量的比重五年来均超过20%。（３）新能源利用率低，发展潜力大。目前对新能源的利用率不足10%，而我国地域辽阔，太阳能，风能，生物质等能源蕴藏丰富，开发潜力巨大。 2. 能源消费结构存在的主要问题 ２．1 石油短缺与能源安全
我国石油储量占世界总量的2％,人均占有量仅为世界平均水平的十分之一，自1９93年成为原油净进口国以来，到２002年已经成为世界第二大石油消费国、第七大石油进口国。中国统计年鉴数据显示(见表2），1995之后的十年间，随着经济飞速发展,中国对进口石油的依存度也基本呈逐年递增趋势,2００6年,全国48．2%的石油消耗量需从国外进口。而2００8年4月中国社科院发布的《中国能源发展报告（20０8)》蓝皮书预计,２010年和２02０年中国石油消费量将达4.07亿吨和５.63亿吨，分别比2０06年提高１7.４2％和６ 2.47％。BＰ世界能源统计(２0０８)的数据表明，全球石油探明储量约1.２4万亿桶,以目前的开采速度仅够开采４0多年。 石油资源的日益匮乏和中国对进口石油的过度依赖使我们不得不面对能源安全问题，特别是全球已进入高油价时代，能源安全更成为一个关系到国计民生和影响到中国整体经济可持续增长的关键性问题。 2.2 煤炭消耗与环境恶化 中国是世界第一产煤大国，煤炭产量占全世界的3７%。作为中国的主要能源,在１99５~2006十年间,煤炭在全国能源消费总量中所占比例均在6５%以上，并且在未来相当长的时期内，中国能源消费结构仍将保持煤炭占据主导地位的状况。大量煤炭的燃烧导致二氧化碳、氮氧化物、粉尘等环境污染物的排放量逐年增大。据美国EIA(Ener ｇy Infｏrmation Admｉｎistrａtiｏn）统计,199０年世界二氧化碳的排放量约为２15.6亿吨,预计2０10年将为2７7.２亿吨，2025年达到３71.2亿吨,年均增长1.85％。目前,我国二氧化碳的排放总
酶的研究和应用 【学习目标】 1、了解果胶酶的组成和作用。 2、理解检测酶活性的原理。（重点） 3、简述探究温度和PH对果胶酶活性的影响及其最适值的实验。（重、难点） 4、说出加酶洗衣粉的洗涤原理。 5、说明固定化细胞和固定化酶的作用和原理。（重点） 6、掌握制备固定化酵母细胞和利用其进行酒精发酵的方法。（重、难点） 【要点梳理】 要点一、果胶酶在果汁生产中的应用 【高清课堂：酶的研究和应用417460课题1：基础知识】 1、实验原理 （1）果胶是植物细胞壁以及胞间层中的主要成分，也是植物汁液中的主要成分。果胶可结合大量的水分，将植物细胞粘合在一起，降低植物组织的分散性。若去掉果胶，细胞壁被瓦解，就会使果泥中的植物组织块变得松散，产生更多的果汁，增加出汁率 （2）果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，使浑浊的果汁澄清 （3）果胶酶催化果胶分解需要适宜的温度和pH （4）果胶不溶于酒精，因而可用于初步鉴定果胶被分解多少 要点诠释： 果胶酶和纤维素酶的比较： 果胶酶的组成是多聚半乳糖醛酸酶，果胶分解酶和果胶酯酶，其化学本质是蛋白质，作用是催化果胶成为可溶性半乳糖醛酸；纤维素酶的组成是C1酶，C X酶和葡萄糖苷酶，其化学本质也是蛋白质，作用是催化纤维素成为纤维二糖，然后再成为葡萄糖。果胶酶和纤维素酶都是复合酶，并不特指某一种酶，而是一类酶的总称。 2、酶的活性与影响酶活性的因素 （1）酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。 在科学研究与工业生产中，酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。 （2）影响酶活性的因素 ①温度：温度对酶活性的影响是通过影响酶（蛋白质）的稳定性和分子（离子等）运动速率的综合作用的结果。低温使酶的活性降低，高温能使酶失活。酶都有一个最适温度。 ②pH：酶分子上有许多酸性、碱性氨基酸的侧链基团，这些基团随着pH的变化可处于不同的解离状态，从而影响底物与酶的结合和进一步反应，或影响酶的空间结构，进而影响酶的活性。过酸或过碱能使酶不可逆地失活。酶促反应都有一个最适酸碱度。 ③酶的抑制剂：某些物质虽然不能引起酶变性，但能使酶分子上某些必需基团（主要是酶活性中心上的一些基团）发生变化，引起酶活力下降，甚至失活，致使酶促反应速度降低。能引起这种抑制作用的物质称为酶的抑制剂。 此外，底物、辅助因子、活化剂、变构剂的种类和浓度，指示剂和辅酶的种类和浓度以及酶的抑制剂等都会影响酶的活性。 要点诠释：①测定酶的活性，必须全面了解影响酶活性的因素，以确定合适的条件，来测定其最适条件和最大活性。 ②温度对酶活性的影响具有双重性，即低温和高温都抑制酶的活性，且温度过高会使酶发生不可逆变性失活。 ③强酸、强碱都会导致酶的结构发生不可逆破坏而失去活性。 ④底物浓度及用量，酶的浓度及用量，也会影响酶的活性。在实际生产中，应在最适条件下，充分发挥酶的
饲料中常用酶制剂及酶制剂发展现状和前景 摘要：随着生活水平的提高，人们对肉类食品的需求大大提高，畜禽养殖业大力发展。养殖动物的品种，饲料的种类，疾病的预防等在养殖业中起着重要作用。在饲料处理中，酶制剂的应用不仅提高了饲料的应用率还有利于畜禽的生长。常用于饲料的酶制剂包括植酸酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶、蛋白质酶。酶制剂在饲料生产中作用巨大，有广阔的应用前景。 一、酶制剂的种类及作用 植酸酶:是催化植酸及其盐类水解为肌醇与磷酸（盐）的一类酶的总称，属磷酸单酯水解酶。自然界的微生物(霉菌、细菌和酵母菌)能产生植酸酶，特别是曲霉菌属(微生物,如黑曲霉、无花果曲霉、米曲霉等能产生活性较高的植酸酶。植酸酶能水解植酸而释放出无机磷。植酸酶一般只适于在单胃动物中使用。反刍动物由于瘤胃微生物能合成植酸酶，因此在饲料中一般不需要使用植酸酶。 纤维素酶：是一种重要的酶产品，是一种复合酶，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成，还有很高活力的木聚糖酶活力。纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中。细菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶。一般用于生产的纤维素酶来自于真菌，比较典型的有木霉属、曲霉属和青霉属。纤维素酶种类繁多，来源很广。不同来源的纤维素酶其结构和功能相差很大。由于真菌纤维素酶产量高、活性大，故在畜牧业和饲料工业中应用的纤维素酶主要是真菌纤维素酶。常见的畜禽饲料如谷物、豆类、麦类及加工副产品等都含有大量的纤维素。除了反刍动物借助瘤胃微生物可以利用一部分外，其它动物如猪、鸡等单胃动物则不能利用纤维素。 果胶酶：是分解果胶类物质的多种酶的总称,包括原果胶酶、解聚酶和果胶酯酶(PE)等。普遍存在于细菌、真菌和植物中,一般果胶酶由黑曲霉、根霉、盾壳酶经发酵精制而得。果胶酶在果蔬加工、饲料、纺织和造纸工业中应用非常广泛。果胶酶用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清，对分解果胶具有良好的作用。果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶,果胶酶水解果胶主要生成β-半乳糖醛酸,可用次碘酸钠法进行半乳醛酸的定量,从而测定果胶酶活力。果胶酶是从根霉中提取的,使细胞间的果胶质降解,把细胞从组织内分离出来。 木聚糖酶：木聚糖酶是指可将木聚糖降解成低聚糖和木糖的一组酶的总称，主要包括外切β-1,4- 木聚糖酶内切β-1,4- 木聚糖酶和 - 木聚糖酶.木聚糖酶广泛存在于细菌，真菌，霉菌。一般用于生产的菌类有黑曲霉、米曲霉、粘细菌纤维堆囊菌。它可以将饲料的非淀粉多糖（NSPS）分解成较小聚合度的低聚木糖，从而改善饲料性能，消除或降低非淀粉多糖在动物肠胃中因粘度较大而引起的抗营养作用同时它可以破坏植物细胞壁的结构，提高内源性消化酶的活性，提高饲料养分的利用另外，木聚糖酶在造纸食品和纺织等行业中的应用也较为广泛。木聚糖酶是采用液体深层发酵、超滤及喷雾干燥等工艺制得。木聚糖酶可以应用在酿造、饲料工业中。木聚糖酶可以分解酿造或饲料工业中的原料细胞壁以
酶制剂产业现状 一、酶制剂及产业现状介绍 酶是由活细胞产生的、催化特定生物化学反应的一种生物催化剂。酶制剂是酶经过提纯、加工后的具有催化功能的生物制品，主要用于催化生产过程中的各种化学反应，具有催化效率高、高度专一性、作用条件温和、降低能耗、减少化学污染等特点，其应用领域遍布食品、纺织、饲料、洗剂剂、造纸、皮革、医药以及能源开发、环境保护等方面。 酶制剂工业是知识密集型的高新技术产业, 是生物工程的重要组成部分。目前为止，已报道发现的酶类有3000多种，但其中已实现大规模工业化生产的只有60多种。全世界酶制剂市场正以平均11％的速度逐年增长。酶制剂产业的发展前景相当广阔。 中国酶制剂产业经过50多年的长足发展，已进入世界酶制剂生产的大国行列，目前已实现规模化生产的酶制剂达到30种左右。但由于我国酶制剂产业起步只有半个世纪，导致我国的酶制剂产业和酶工程研究，与国际水平相比还有很大差距。四大酶制剂巨头依然被国外垄断，2017年世界四大酶制剂巨头企业：1、诺维信酶制剂公司；2、美国genencor；3、德国AB酶制剂公司；4、比利时BELDEM。 二、国外酶制剂公司巨头—诺维信 诺维信公司是全球工业酶制剂和微生物制剂的主导企业，拥有超过40%的世界市场份额。在研发工作中，诺维信运用了传统微生物学、现代生物化学和分子生物学领域的多项先进核心技术，包括表达克隆、重组技术、蛋白工程和高通量筛选技术等，力争为广大客户提供所需的各种酶类。自20世纪60年代以来，诺维信致力于对生物技术的探索和发掘，率先开发出几乎所有主要新型工业酶，先后推出75类，600多种广泛应用于洗涤剂、纺织、淀粉制糖、皮革、酒精、食品、啤酒酿造和饲料等40多个工业加工领域的酶制剂产品。以下介绍该公司的几种代表酶类: 1941年：诺维信推出第一个酶制剂产品Trypsin Novo。这是一种从胰腺提取出来的猪胰蛋白酶，用于皮革工业中皮的软化工艺。 1952年：诺维信开发出Thermozyme。这是世界上第一种用发酵方法制成的酶，使大规模生产用于工业领域的酶制剂成为可能。
我国酶制剂工业发展很快，酶制剂品种越来越多，应用技术也越来越精，但是品种还比较单调，与国外相比还有一定的差距，随着国外酶制剂的进入，酶制剂的品种逐渐丰富了，应用领域扩大了，带动了中国酶制剂向"高档次、高活力、多品种"的方向进展，使中国酶制剂形成了一个独立行业，在国民经济地位中占了重要一席。 一。中国酶制剂的发展概况 我国的酶制剂始于1965年，成立了无锡酶制剂厂，这是我国第一家酶制剂厂。该厂不断发展壮大，酶制剂产量不断增长，品种不断完善，科研成果频繁出现，成为我国酶制剂科研、生产、应用的综合基地。无锡酶制剂厂培养了大批人才，成为我国第一代酶制剂科研和生产的专业人员，也为不断发展的中国酶制剂事业作出了贡献。 酶制剂的需求日益增加，从九十年代开始在江苏、河南、山东、河北等地逐渐建立新厂，经过改革、发展，至今已有30多家工厂，形成了我国酶制剂行业，为国民经济作出了很大的贡献。 20世纪60年代仅生产单一品种，到90年代已能生产10多个品种。目前由于引进了新型酶，国内已能生产28个品种。应用领域扩大了，应用面由酿酒扩大到淀粉糖、味精、食品、皮革等行业。 酶制剂发酵水平和提取收得率大幅度提高，消耗降低，价格下降。酶制剂质量得到较大提高。我国固体型粗制酶已逐步被液体型食用级精制酶所替代。原来国内多数加工厂是将发酵液用硫酸铵盐析或酒精沉淀，经过滤干燥而成固体酶，这种产品含有残渣、硫酸铵等混合物。目前，一些工厂采用发酵液过滤、超滤膜浓缩提纯技术，使粗制酶加工为精制酶，这样食品酶产品就上了等级。我国酶制剂发展和应用可以分为下列几个阶段： 第一阶段：1965年无锡酶制剂厂生产BF-7658淀粉酶，首先用在淀粉加工和纺织退浆上，这是我国首次应用。 第二阶段：1979年，利用黑曲UV-11糖化酶菌种进行糖化酶生产，首先在白酒、酒精行业推广应用，提高了出酒率。
河北畜牧兽医饵料夭地复合酶制剂的研究进展 李晓东１．２．董文成１ （１．廊坊市畜牧水产局，河北廊坊０６５０００； ２．中国农业大学农业推广专业，北京１０００９４） １酶制剂的种类 目前已发现的酶种类很多，生产上可以应用的酶已达到３００多种，用于饲料的也有２０多种。饲用酶制剂大致分为内源性消化酶、外源性消化酶和复合酶。 １．１内源性消化酶：内源性消化酶是指动物体内能够自身合成并分泌到消化道的一类酶。通常养殖动物内源性酶类不足会直接影响到饲养效果。内源性酶不足有两种情况：一是动物体内酶系不全。如非草食性动物缺乏纤维素酶、植酸酶等。二是生理性内源酶分泌不足。即当动物处于幼年、老年、疾病或应激状态时，也会出现内源酶分泌量的减少。添加内源性酶类似物的结构和性质，可能不同于内源酶，但功能相同，统称内源性酶。该类酶主要包括淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等。 １．２外源性消化酶：畜禽体内不能够合成外源性消化酶，一般需要添加到动物体内。用于消化动物自身不能消化的物质或降解抗营养因子或有害物质等。这类酶主要包括纤维紊酶、半纤维素酶、植酸酶、果胶酶等。 １．３复合酶类：随着单酶制剂生产的工业化发展及价格的降低，复合酶制剂的使用便越来越多．这是一类最常用的酶制剂。复合酶制剂是由一种或几种单一酶制剂为主体，加上其他单一酶制剂混合而成的：可同时降解饲料中多种需降解的抗营养因子及多种养分，最大限度地提高饲料的营养价值。复合酶制剂主要有以下几类：一是以蛋白酶、淀粉酶为主的饲用复合酶，主要用于补充动物内源酶的不足：二是以Ｂ一葡聚糖酶为主的饲用复合酶，主要用于以大麦、燕麦为主的饲料原料：三是以纤维素酶、果胶酶为主的饲用复合酶，主要作用是破坏植物细胞壁，释放细胞中的营养物质，同时消除饲料中的抗营养因子，降低胃肠道内容物的黏度，促进动物的消化吸收；四是以纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、Ｂ一葡聚糖酶、果胶酶为主的饲用复合酶，综合各种酶类的共同作用，具有更强的辅助消化作用。 ２酶制剂在饲料中的作用 ２．１直接分解营养物质，提高饲料的利用效率。动物饲料组分多为谷物类及粕类，植物细胞壁的存在影响了养分的消化吸收。具有活性的各种酶能有效地将饲料的一些大分子多聚体分解和消化成动物容易吸收的营养物质或分解成小片段营养物质．使其他消化酶进一步消化一些动物本身难以分解和吸收的大分子物质。 ２．２补充内源酶的不足，激活内源酶的分泌消化功能。正常的健康成年动物，在适宜的生产条件下，能分泌足够的消化饲料中淀粉、蛋白质、脂类等养分的酶。但幼年动物或动物处于高温、寒冷、转群、疾病等应激状态时，动物分泌酶的能力较弱或者易出现消化机能紊乱，内源消化酶分泌减少，因此在日粮中添加外源性消化酶，可以补充内源酶的不 足，提高饲料的利用率，改善动物的消化能力，减少应激条 件下生产能力的Ｉ：下降．同时还可以促进内涿酶的分泌。 ２．３消除抗营养因子，改善消化机能。植物性饲料原料中常常存在一些非淀粉糖、果胶、纤维素聚合物，这些物质 使动物消化道内容物的黏度增加，影响动物对有效营养成 分的消化和吸收。酶制剂中多种酶特别是Ｂ一葡聚糖酶、果 胶酶和纤维素酶能够将这些物质分解为小分子物质，从而 降低了消化道的黏度，有效消除这些抗营养因子的不良影 响，改善了动物的消化机能。 ２．４提高植酸磷的利用率。由于植物含有相当多的植酸，而植酸容易与磷结合，结合态的磷是不能被动物吸收利 用的．因而降低了磷的利用率。而植酸酶能将该结合物水 解，生成游离态的磷，供动物消化利用。 ２．５使某些成分在消化道内的消化位点转移。如ＮＳＰ的消化有大肠转入小肠．但是消化后的营养更容易吸收。 ３研究现状 ３．１从世界养禽业来看，肉鸡应用酶制剂比较早并产生了比较好的效益。２０世纪８０年代，在欧洲，大麦比较便宜， 营养学家研究在肉鸡日粮中添加Ｂ一葡聚糖酶以减少日粮 中大麦的负面影响。其结果得到一个黄金定律：大麦＋８一葡 聚糖酶＝小麦。紧接着，小麦＋木聚糖酶＝玉米，也得到证实。 ２０世纪９０年代。酶在饲料工业中的应用得到了普遍认可。 １９９６年，欧洲８０％的肉鸡饲料＜粘性谷物为能量来源）中含 有纤维素降解酶。越来越多的证据表明。黄金日粮（玉米一豆 粕型日粮）也可以通过酶来改善其营养价值。０３．２有关酶制剂对反刍动物作用的研究，始于２０世纪６０年代，但酶制剂的作用效果添稳定。２０世纪９０年代中后 期，随着发酵成本的降低，以及更多韵活：性更高酶制剂的问 世，研究者垂薪开始－『外源性酶翩剂对反刍动物作用的研 究。ｔ肉牛应用酶澍剂早期的研究，没有考虑到日粮组成、日 粮类型、酶活性水平或者酶的使用方法等因素对肉牛生产 性能的影响。近年来的研究开始偏重于此。例如：使用不同 水平（０．２５－－４．０１．ｈ）的木聚糖酶和纤维素酶的混合物以及单 一纤维素酶，均能使饲喂紫花苜蓿干草或猫尾草干草的阉 牛的ＡＤＧ增加３０％和３６％。但是没有改善饲喂大麦青贮日 粮牛的ＡＤＧ。当类似的酶制剂添加到９５％的大麦日粮中。 牛的饲料效率改善了１ｌ％；而添加到９５％的玉米日粮后．牛 的饲料效率并没有改善。与肉牛上的研究一样，外源性酶制 剂对奶牛生产性能的影响也是不稳定的。在荷斯坦牛高粱 日粮中添加复合酶制剂，其产奶量并没有增加。相反，给奶 牛饲喂由５０％精料和喷洒两种酶制剂的玉米青贮组成的日 粮。产奶量增加２．Ｓｋｇ／ｄ，奶的成分没有受到影响。 ３－３我国饲用酶的研究始于７０年代，曾进行过酶曲的生产，并应用于饲料——发酵饲料。此后，酶制剂的研究、开 加ｏ ２００５年第２１卷第６期
论我国酶制剂工业的发展 王 睿，刘桂超 （南京农业大学生命科学学院，江苏 南京 210095） 摘要：分析了我国酶制剂工业的发展现状及酶制剂工业面临的主要问题，并介绍了酶制剂工业产品在生产生活中的应用，如在面包焙烤业、果蔬加工业、造纸业、啤酒业、纺织业等行业的应用，以期为进一步研究酶制剂和促进酶制剂工业的发展提供一定的参考。 关键词：酶制剂工业；酶制剂；发展状况；产品应用中图分类号：F426.7文献标识码：A 文章顺序编号：1672-5190（2011）01-0068-02 Development Status of Enzyme Preparation Industry in China WANG Rui ，LIU Gui-chao （College of Life Sciences,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China ） Abstract ：The paper introduces current development status of enzyme preparation industry and its major problems in China.And it also represents the application of enzyme preparations in production and life,including bread baking industry,fruit and vegetable processing industry,paper industry,beer industry,textile industry and other fields.The study will provide a reference for further research about enzyme preparations and the development of enzyme preparation industry. Key words ：enzyme preparation industry;enzyme preparations;development status;product applications 酶制剂工业是知识密集型的高新技术产业,是生物工程的重要组成部分。据报道，全世界发现的酶类约有3000多种，而在工业上生产的约有60多种，但真正工业化大规模生产的只有20余种［1］。根据台湾食品工业发展研究所统计显示,全世界酶制剂市场正以年平均11%的速度逐年增加，因此，酶制剂工业的发展前景相当广阔。其产品已广泛应用于面包烘烤业、果品加工业、造纸业、纺织业等服务于人类的各种行业［2］。 1我国酶制剂工业的发展现状及其面临的问题1.1 我国酶制剂工业的发展现状 我国酶制剂工业的递 增速度约为每年10%，世界上酶制剂产品正逐步增加，应用领域与技术也越来越广泛，但是我国的酶制剂产品相对较为单一，与国外相比还有较大的差距。目前，逐步成熟的酶制剂应用技术使我国酶制剂向“高档次、高活力、多品种”的方向发展，酶制剂在我国逐渐成为独立的行业，对国民经济的发展起到了一定的促进作用。 酶制剂产品分为3个等级：优等品、一等品、合格品。在国际上达到先进水平的可称为优等品；在国内达到先进水平的可称为一等品；处于国内一般水平的成为合格品。优等品需要经过一系列严格的考核与检验，例如：大肠菌群、重金属、细菌总数、沙门氏菌数量测定以及保存期间的酶活考核等。在蒸馏酒类和食品工业中，必须使用优等品进行生产。酶制剂等级的划分，不仅有助于企业根据生产情况进行分门别类的管理，提高生产质量和生产效率，同时可提高企业的竞争力。酶制剂产品已经广泛应用于造纸、洗涤剂、乳制品、纺织、饲料、酒精、食品烘焙、果汁加工、石油开采、啤酒、皮革、淀粉糖、医药、化工等多领域，并有不断扩大的趋势，而且其应用技术水平也在不断提高。 我国最早的酶制剂工业起始于20世纪60年代中期， 开始生产出的产品是用于纺织品退浆的BF7658α-淀粉酶［3］。现在的酶制品已经更新换代，在过去的20年里，我国的酶制剂主要以淀粉酶、糖化酶为主，二者总量占出口总额的 80%以上。进口酶制剂主要是一些国内急需的，制造尚不及国 外的酶类，例如：普鲁兰酶、耐酸高温淀粉酶等。在2008年，全世界酶制剂销售总量达30亿美元，中国酶制剂公司销售额仅占10%，并且主要以销售比较低级的糖化酶、淀粉酶等为主，约占总量的82.35%。而葡聚糖酶、木聚糖酶、纤维素酶等比较高级的酶类产量相对较少，且酶活性较低、竞争力不强。酶制剂产品在食品及饲料行业迅速发展，使我国国内的生产菌种和技术有了较大的提高。而且，酶制剂质量和产量的提高，不仅带动了相关行业迅猛发展，其竞争力也日益增强。 综上所述，未来的酶制剂产品将会向以下几个行业发展：造纸业、纺织业、污水处理、能源生产等领域。 1.2我国酶制剂工业面临的主要问题经过近几十年的发 展，我国酶制剂工业从诞生到初步具有一定的规模，经历了一段艰辛的过程。特别是我国酶制剂工业起步较晚，受国外同行业公司的压力较大。酶制剂工业发展到今天，的确是取得了非凡的成就。但是，国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位，特别是一些比较出色的公司，例如，诺和诺德公司（Novo Nordisk ）、丹尼斯克公司（Danisco ）等［4］。 1.2.1研发资金、人员投入不足，研发能力差：我国酶制剂 公司用于开发新产品、改进生产工艺的资金不到其产品销售额的1%，人员投入也严重不足。相比之下，国外酶制剂公司在研发上的资金投入约为其销售额的10%左右，有的甚至高达19%。例如，诺和诺德公司在1998年竟把19%的销售额用作科学研发，而研发人员占职工人数的23%。如此看来，国内酶制剂公司的研发资金远远不足，这是制约酶制剂工业进一步发展的主要原因。 1.2.2设备落后，生产水平较低：总体而言，国内酶制剂公 司的各项生产技术水平与国外相比较为落后。大多数工厂还沿用硫酸铵盐析工艺或发酵液直接喷雾干燥工艺。这会 收稿日期：2011－01－15 作者简介：王睿（1989—），男，主要研究方向为微生物发酵工 程。 Animal Husbandry and Feed Science 畜牧与饲料科学2011，32（1）:68-69
前言 2012年，是中国零售业充满机遇与挑战的一年，国内外经济形势复杂多变，零售企业经营压力增大。面对复杂经济环境，零售业继续保持增长，商品销售额进一步提升，从业人数继续增加，营业面积继续扩大。行业发展呈现出一些新的特点：网络零售高速增长，实体零售加速调整；渠道下沉，企业扩张重点转向“三四线城市”；成本费用增加，利润上升但利润率有所下降；专卖店、便利店保持良好发展，百货店、超市竞争压力加大；传统盈利模式探索转型，行业现代化程度进一步提升。 零售业发展过程中也面临一些问题，主要是网点布局欠均衡，结构优化步伐慢；费用增加过快，经营压力增大；竞争手段单一，不利于市场秩序优化；物流配送等配套服务有待提升等。解决这些问题，需要坚持扩大内需、促进消费的方针，在转变发展方式，提高流通效率，加快转型创新，规范市场秩序等方面做出不懈努力。 随着经济发展方式转变、居民消费结构加快升级以及城镇化、信息化、新型工业化加快推进特别是电子商务方兴未艾，势必带来零售业态结构、经营模式乃至整体格局新的调整与变化。未来，零售企业将加快转型升级，实体与网络零售加快融合，通过全渠道、复合型、差异化经营，加强供应链管理，跨区域并购重组，加快业态创新、品牌建设以及绿色循环发展，提高行业组织化程度与整体质量水平。2013-2017年中国饲料酶制剂产业运行态势及发展前景咨询报告 第一章中国饲料酶制剂行业进展 第一节饲料酶制剂行业政策和规划 第二节饲料酶制剂行业主要法律与法规 第三节饲用酶制剂行业标准的发展 第四节饲料酶制剂行业进入壁垒分析（技术壁垒，资金壁垒，营销渠道壁垒，政策壁垒）第五节饲料酶制剂生产企业发展状况 第六节国内饲料酶制剂生产状况
酶的研究及发现历史 09中现（2）班陈东生0906506202 酶的发现是一个漫长的过程，早在300多年前，人们在日常生活中发现酵母能使果汁和谷类加速转化成酒。这种转化过程叫作发酵。1680年，荷兰的业余生物学家、布商列文虎克在用显微镜观察中首先发现了酵母细胞。一个半世纪以后，法国物理学家卡格尼亚尔·德拉图尔使用一台优质的复式显微镜，专心研究酵母，他仔细观察了酵母的繁殖过程，确定酵母是一种活的微生物。这样，在19世纪50年代，酵母就成了一个热门的研究课题。 人们还发现在肠道里也进行着类似于发酵的过程。1752年，法国物理学家列奥米尔用鹰作实验对象，让鹰吞下几个装有肉的小金属管，管壁上的小孔能使胃内的化学物质作用到肉上。当鹰吐出这些管子的时候，管内的肉已部分分解了，管中有了一种淡黄色的液体。 1777年，苏格兰医生史蒂文斯从胃里分离一种液体（胃液），并证明了食物的分解过程可以在体外进行。1834年，德国博物学家施旺把氯化汞加到胃液里，沉淀出一种白色粉末。除去粉末中的汞化合物，把剩下的粉末溶解，得到了一种浓度非常高的消化液，他把这粉末叫作“胃蛋白酶”（希腊语中的消化之意）。同时，两位法国化学家帕扬和佩索菲发现，麦芽提取物中有一种物质，能使淀粉变成糖，变化的速度超过了酸的作用，他们称这种物质为“淀粉酶制剂”（希腊语的“分离”）。科学家们把酵母细胞一类的活动体酵素和像胃蛋白酶一类的非活体酵素作了明确的区分。
1878年，德国生理学家库恩提出把后者叫作“酶”。 1897年，德国化学家毕希纳用砂粒研磨酵细胞，把所有的细胞全部研碎，并成功地提取出一种液体。他发现，这种液体依然能够像酵母细胞一样完成发酵任务。这个实验证明了活体酵素与非活体酵素的功能是一样的。因此，“酶”这个词现在适用于所有的酵素，而且是使生化反应的催化剂。而由于这项发现，毕希纳获得了1907年诺贝尔化学奖 酶是一种强烈吸引科学家们的物质，因而他们就开始设法将酶分离出来，并想知道酶到底是一类什么物质。可是，在细胞和其他天然物质内，酶的含量非常小，而且所得到的含酶的提取液都是混合物，分离提纯相当困难。尽管如此，科学家研究酶的兴趣丝毫也没有减退。 美国康奈尔大学的生物化学家萨姆纳从一种美洲热带植物的白 色种子里分离出一些晶体，这种晶体的溶液显示出脲酶所具的性质。脲酶是一种能对尿素分解为二氧化碳和氨的反应起催化作用的酶。这种晶体还显示出蛋白质的性质，凡是能使蛋白质变性的东西，也都会破坏这种酶，由此，萨姆纳肯定酶是一种蛋白质。最后，科学家终于证实，酶就是一种蛋白质催化剂。现在，分离出来的酶已经有100 多种，它们都是蛋白质。 由于酶在现实生活中应用非常广泛，酶具有很多明显的优点，人们开始考虑，能不能把它从生物体内取出来，专门来催化一些重要的化学反应呢？这样不是能在更广阔的天地里发挥它的优势了吗？于是，酶工程应运而生了