一、概述
酶的重要性: 酶是生物催化剂
酶的催化作用具有专一性
酶是生物体的一个重要组成成分
酶促反应与食品的品质具有重要的相关性
酶是食品加工的一种重要工具
酶的化学本质: 酶是一种蛋白质，相对分子量为12000－1000000
化学上，酶由蛋白质和辅助因子构成，两者共同承担酶的活性
酶活力或活性是指酶催化一定反应的能力，可用在一定条件下催化某化学反应的速率表示。根据催化反应的性质，酶分为六大类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶和连接酶。
酶的失活通常遵循一级反应动力学模式
酶的活性：
底物浓度与酶活性酶浓度与酶活性
温度与酶活性pH 与酶活性
二、内源酶对食品品质的影响
内源酶(endogenous enzyme)是指存在于食品原料中的固有酶类。
完整细胞中的酶类由于细胞器的控制、酶的结合状态及与底物的分离，酶促反应不能正常进行。
一旦组织受损，酶将会与底物接触，催化底物变化，导致食品的色泽、质构、风味和营养价值发生较大的改变。
1、酶对色泽的影响
导致食品，特别是果蔬果泽变化的主要有三种酶：
脂肪氧合酶(Lipoxygenase, LOX)
叶绿素酶(Chlorophyllase)
多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO
脂肪氧合酶Lipoxygenase)
脂肪氧合酶（亚油酸：氧氧化还原酶；EC1.13.1.13）催化含顺，顺－1，4－戊二烯不饱和脂肪酸生成氢过氧化物。
脂肪氧合酶广泛分布于各种植物中，特别是大豆中的活性最高。
脂肪氧合酶对食品色泽的影响是由于氢过氧化物或自由基的漂白效果。
叶绿素酶(Chlorophyllase)
叶绿素酶（叶绿素：脱植基叶绿素水解酶；EC3.1.1.4）将叶绿素分子中的植基水解，产生植醇和脱植基叶绿素。
叶绿素酶存在于所有植物及含叶绿素的微生物组织中。
叶绿素的作用影响蔬菜加工前的绿色稳定性。
多酚氧化酶(polyphenol oxidase)
多酚氧化酶（邻二酚：氧氧化还原酶；EC1.10.3.1）催化一元酚羟基化生成邻二酚或催化邻二酚氧化生成邻醌。
根据作用底物的不同，多酚氧化酶有多种名称。
多酚氧化酶广泛存在于各种植物中，在大多数人们熟悉的水果和蔬菜中都已检出多酚氧化酶的活性。
多酚氧化酶对于果蔬加工和贮藏非常重要，涉及到果蔬的褐变(enzymatic browning)。
多酚氧化酶以Cu2+为辅助因子
酶促褐变的三个条件：酶、氧、底物
酶促褐变的控制，只需消除三个条件之一即可。
改变或钝化酶的活性
加热
酸化
螯合
改变或消除底物
还原
加成
降低氧含量
抑制剂的分类
食品加工中使用褐变抑制剂受到相应的毒性、有效性以及对滋味、风味、质构和价格的影响等考虑的限制。
根据主要作用作用模式将褐变抑制剂进行分类。在防止酶促褐变国常使用六类抑制剂。
1还原剂(reducing agents) 半胱氨酸和谷胱甘肽抑制酶促褐变——加成反应
2酸化剂(acidulants)：柠檬酸、磷酸
大多数果蔬多酚氧化酶的最适pH在5—7之间。
使用酸化剂将pH降至最适范围以下，导致多酚氧化酶活性降低。
3螯合剂(chelating agents):有机酸、磷酸盐、EDTA
PPO是以铜为辅助因子的金属蛋白质。
当螯合剂与PPO的辅助因子铜离子螯合后，则PPO将失活。
4络合剂(complexing agents)：环糊精
5酶抑制剂(enzyme inhibitors):芳香族羧酸、脂肪醇、阴离子、多肽、取代间苯二酚PPO作用的的最重要底物是儿茶素(catechins)、3,4-二羟基肉桂酸酯、3,4-二羟基苯丙氨酸和酪氨酸。但当一些与酶促褐变的底物相似的物质添加到果蔬中后，会通过这些底物类似物自身的氧化而抑制褐变反应的进行。这类物质主要有肉桂酸系列(肉桂酸、p-香豆酸、阿魏酸)及p-烷基苯甲酸。
1、肉桂酸和阿魏酸相对于绿原酸是土豆多酚氧化酶的竞争性抑制剂，它们的Ki值分别为2×10?5 和5×10?6M, 而绿原酸的Ki值为8·68×10?5M。
2、p-烷基苯甲酸对土豆多酚氧化酶有较强的抑制作用，该系列中的6种酸（p-丙基苯甲酸、p-丁基苯甲酸、p-戊基苯甲酸、p-己基苯甲酸、p-庚基苯甲酸和p-辛基苯甲酸）对土豆PPO的IC50值分别为0.213, 0.180, 0.152, 0.106, 0.075 and 0.047 mM。动力学分析显示，p-烷基苯甲酸对PPO的抵制是可逆的且为非竞争性的，抵制能力与烷基的烃链长度有关。
3、从酶抑制动力学的研究确认了肉桂酸系列（肉桂酸、p-香豆酸、阿魏酸）为类似竞争性抑制剂。
4、苯环和羧基之间具有双键的酸对PPO会显示出较高的抑制作用，而这种抑制作用会随苯环上的取代基而减弱。
4-hexylresorcinol, 4-HR
4-己基间苯二酚是一种新型的褐变抑制剂。FAO/WHO JECFA在1995年第44次会议上第一次允许使用4-己基间苯二酚，并列为C类。在其ADI的说明中指出：“对甲壳类的处理浓度可达50mg/L，使用部分的平均残留量约为1mg/L，可无毒性问题，ADI不作限制性规定”。
4-HR是多酚氧化酶的竞争性抑制剂，通过和邻苯二酚类物质竞争性与多酚氧化酶结合，抑制多酚氧酶活性。
Arias等人认为，4-己基间苯二酚对PPO有双重作用。当PPO的底物不存在时，4-HR与PPO的脱氧形式反应钝化其活性，当有底物存在时，4-HR对底物形成竞争而抑制褐变反应。
4-己基间苯二酚对蘑菇酪氨酸酶粗提物IC50为5 μM。
4-HR与柠檬酸和/或抗坏血酸组合使用效果更好。
我国《食品添加剂使用标准》（GB 2760-2011）规定：可按生产需要适量用于防止虾类褐变，但其残留量应小于1mg/kg。
6酶处理(enzyme treatments)：加氧酶、O-甲基转移酶、蛋白酶
2、酶对质构的影响:
果胶酶
纤维素酶和戊聚糖酶
淀粉酶
蛋白酶
3、酶对风味的影响
酶对食品风味的影响主要表现在两个方面：一是使原有的风味物质减弱或失去，另一则是产生异味。
与风味相关的酶主要有：
脂肪氧合酶(Lipoxygenase, LOX) ；
硫代葡萄糖苷酶(Glucosinolase)；
过氧化物酶(Peroxidase, POD)。
脂肪氧合酶
脂肪氧合酶是导致豌豆、四季豆和玉米中产生不良风味和不良气味的原因。
脂肪氧合酶作为四季豆产生不良风味催化剂的重要作用如图所示
硫代葡萄糖苷酶
硫代葡萄糖苷在硫代葡萄糖苷酶作用下，导致糖苷配基的裂解和重排，产物中异硫氰酸酯是含硫的挥发性化合物，与葱的风味有关。
过氧化物酶过氧化物酶(供体：过氧化氢氧化还原酶，EC1.11.1.7)广泛存在于植物细胞中：以可溶形式存在于细胞浆中或以结合形式在中与细胞壁或细胞器相结合。
未经热烫的冷冻蔬菜贮藏期间具有的不良风味与过氧化物酶的活性相关，但其机理尚不十分清楚。
过氧化物酶的重要性在于其是非常耐热的酶，尤其是在非酸性蔬菜中具有比其它酶更强的耐热性，且在大多数蔬菜中易于检出，因而常作为热处理条件的指标。
将热烫后的蔬菜切片后，插入1.5%愈创木酚酒精溶液及3% H2O2等量混合液中，若不变色，则表明酶已被钝化。
4、酶对营养价值的影响
不饱和脂肪酸LOX，POD等氧化产物
类胡萝卜素、维生素E、C和叶酸氧化自由基含量降低
Cys, Tyr, Trp, His 氧化自由基破坏或蛋白质交联
抗坏血酸、硫胺素、核黄素相应酶破坏或分解
Lys PPO 含量降低
三、酶在食品加工中的应用
酶在食品加工中的应用主要有两方面：
一是提高加工效率
二是制备新型食品原料
食品加工中常用的酶多来自微生物。应用的酶制剂多为水解酶，另有几种氧化还原酶和一种异构酶用于食品工业。
一：提高加工效率
水果加工：利用纤维素酶和果胶酶提高果汁出汁率
利用果胶酶澄清果汁
桔子罐头纤维素酶和果胶酶脱
功效成分提取：纤维素酶、果胶酶、淀粉酶提高提取率
提高贮藏性能:溶菌酶抑制微生物作用
增强质构性能:谷胺酰胺转氨酶增强肉制品、豆腐的凝胶强度
谷胺酰胺转氨酶强化面团的面筋网络
二：制备新型原料
淀粉糖加工
肽的制备:蛋白质在蛋白酶的消解下生成肽
脂香风味的形成: 脂类在脂肪酶的限制性消解下生成特定的风味物
四、酶在食品分析中的应用
酶法分析的特点：准确、快速、特异性和灵敏性
酶法分析的类型：终点测定、动力学分析、固定时间分析
酶的特性综述 酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的生物大分子，大多数酶是蛋白质，少数是RNA，另有一些需要辅助因子的辅助。酶的特性主要体现在这几个方面： 一、高效性 1、酶的高效性是和非酶的催化剂比较而言。主要是指催化能力，蛋白质（环境适宜）的催 化能力是普通化学催化物质的10^5—10^8倍。生物分子之间的反应首先要进行分子碰撞接触，如果在没有酶作用的情况下，分子主要靠自然的热运动来随机进行接触，这样的几率比较小，而在酶的作用下，由于酶和作用底物有特异性结合位点，相当于把反应需要的分子给拉到一起去了，所以这样的效率要高很多。 2、酶的高效性实验探究 材料： 新鲜猪肝研磨液（含有H2O2酶)、3%的FeCl3溶液（催化过氧化氢分解的化学催化剂）、清水、试管5支、试管架、酒精炉、线香、打火机、量筒 步骤： 1、在5支试管中分别加入5mLH2O2溶液，依次编号置于试管架上。 2、在1号试管中加入一定量的清水；2号试管中加入与清水等量的新鲜猪肝研磨液；3号试管中加入等量的3%的FeCl3溶液；4号试管中加入经过高温煮过的等量的新鲜猪肝研磨液；5号试管中加入高温煮过的FeCl3溶液。 3、用点燃但无火焰的线香插入试管检验。 现象： 氧气量效果 1号：—无催化作用 2号：﹢﹢高效催化 3号：﹢低效催化 4号：—无催化作用 5号：﹢低效催化 结论：过氧化氢酶比FeCl3催化剂高效。酶具有高效性。
二、专一性 酶对所作用的底物有严格的选择性。一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性。 酶的专一性是指酶对底物及其催化反应的严格选择性。通常酶只能催化一种化学反应或一类相似的反应，不同的酶具有不同程度的专一性，酶的专一性可分为三种类型：绝对专一性、相对专一性、立体专一性；也可分为：结构专一性和立体异构专一性。 如过氧化碳氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应。细胞代谢能够有条不乱的进行，与酶的专一性是分不开的。 探究酶的专一性的实验 序 号 项目 试管 1 2 1 注入可溶性淀粉2mL / 2 注入蔗糖溶液/ 2mL 3 注入新鲜淀粉酶溶液2mL 振荡 4 60℃温水保温 5 min 5 加斐林试剂1mL 振荡 6 将试管下部放入60℃热水 中 2 min 7 观察实验结果有砖红色沉淀无砖红色沉淀结 论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解 三、多样性 酶的种类很多，大约有5000多种，其中可以通过食用补充的酵素达2000多种；形态上主要有三种：专业级酵素为酵素胶囊，其次为酵素粉，而液体酵素含量低、效价低、易腐败而安全性较差一些，食用风险较高。 四、温和性
酸性蛋白酶与碱性蛋白酶生产工艺的不同之处？ 酸性蛋白酶是一种在酸性环境下（pH 2.5-4.0）催化蛋白酶水解的酶制剂，适用于酸性介质中水解动植物蛋白质。可用于毛皮软化，酒精发酵，啤酒、果酒澄清，动植物蛋白质水解营养液，羊毛染色，废胶片回收，饲料添加剂等等。本品在酸性条件下有利于皮纤维松散，且软化液可连续使用，是当前理想的毛皮软化酶制剂；在酒精发酵中，添加酸性蛋白酶，能有效水解原料中的蛋白质，破坏原料颗粒粒间细胞壁的结构，有利于糖化酶的作用，使原料中可利用碳源增加，从而可提高原料出酒率；另一方面，蛋白质的水解提高了醪液中α-氨基态氮的含量，促进酵母菌的生长与繁殖，提高发酵速度，从而缩短发酵周期和提高发酵设备的生产能力。 碱性蛋白酶碱性蛋白酶是在碱性条件下水解蛋白质肽键的酶类,是一类非常重要的工业用酶,最早发现于猪胰脏。碱性蛋白酶广泛存在于动、植物及微生物中。微生物蛋白酶均为胞外酶,不仅具有动植物蛋白酶所具有的全部特性,还有下游技术处理相对简单、价格低廉、来源广、菌体易于培养、产量高、高产菌株选育简单、快速、易于实现工业化生产等诸多优点。1945年瑞士M等在地衣芽孢杆菌中发现了微生物碱性蛋白酶。 碱性蛋白酶是由细菌原生质体诱变选育出的地衣芽孢杆菌2709，经深层发酵、提取及精制而成的一种蛋白水解酶，其主要酶成分为地衣芽孢杆菌蛋白酶，是一种丝氨酸型的内切蛋白酶，它能水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸，具有较强的分解蛋白质的能力，广泛应用
于食品、医疗、酿造、洗涤、丝绸、制革等行业。 1、碱性蛋白酶是一种无毒、无副作用的蛋白质，属于丝氨酸型内切蛋白酶，应用在食品行业可水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸，形成具有独特风味的蛋白质水解液。 2、碱性蛋白酶成功应用于洗涤剂用酶工业，可添加在普通洗衣粉、浓缩洗衣粉和液体洗涤剂当中，既可用于家庭洗衣，也可用于工业洗衣，可以有效的去除血渍、蛋类、乳制品、或肉汁、菜汁等蛋白类的污渍，另外也可作为医用试剂酶清洗生化仪器等。 3、在生物技术领域，碱性蛋白酶可作为工具酶用于核酸纯化过程中的蛋白质（包括核酸酶类）去除，而对DNA无降解作用，避免对DNA 完整性的破坏。 酸性蛋白酶如何灭活第一种方法几乎所有酶都适用，就是加热。第二种，既然是酸性酶，加入强碱应该也是可以的。 酸性蛋白酶产生菌的筛选方法？酸性蛋白酶是一种能在酸性环境下水解蛋白质的酶类，其最适作用pH值为2.5-5.0。由于酸性蛋白酶具有较好的耐酸性，因此被广泛地应用于食品、医药、轻工、皮革工艺以及饲料加工工业中。目前用于工业化生产的酸性蛋白酶大多为霉菌酸性蛋白酶，此类酶的最适作用pH值为3.0左右，当pH值升高时，酸性蛋白酶的酶活会明显降低，且此类酶不耐热，当温度达到50℃以上时很不稳定，从而限制了酸性蛋白酶的应用范围。因此，本研究以开发耐温偏酸性蛋白酶为目标，进行了以下几方面的研究：(1)偏酸性蛋白酶产生菌的分离筛选。(2)偏酸性蛋白酶粗酶酶学性质的
胃蛋白酶原（PGⅠ＆PGⅡ） 定量检测试剂盒（化学发光法） 项目推荐书 胃蛋白酶原简介 一、胃蛋白酶原 胃蛋白酶原（pepsinogen，PG）是胃分泌的一种消化酶前体[1]，是胃液中胃蛋白酶的无活性前体，为一个由375个氨基酸组成的蛋白多肽链，平均相对分子质量为42,000，人胃粘膜中有7组胃蛋白同工酶原。PG在核糖体上合成，由高尔基体分泌出细胞，被盐酸激活后变成胃蛋白酶。根据生化性质、免疫原性、细胞来源及组织内分布可分成PGⅠ、PGⅡ两个亚群，1～5组分免疫原性近似，称为PGⅠ(PGA)，主要由胃腺的主细胞的粘液颈细胞分泌；6～7组分免疫原性近似，称为PGⅡ，除由胃体和胃底黏膜的泌酸腺的主细胞分泌外，泌酸腺的黏液颈细胞、贲门腺和胃窦的幽门腺的黏液细胞及十二指肠上段的Brunner腺也能产生PGⅡ。 PG含量与良、恶性胃溃疡的鉴别有关，血清PGⅠ水平与萎缩性胃炎、PGⅠ/PGⅡ水平与胃癌和胃癌前期病变呈负相关。血清PGⅠ与胃泌酸腺细胞功能相关，PGⅡ与胃底粘膜病变的相关性较大，血清PG 反映胃总体分泌PG水平。消化性溃疡的发生与胃分泌酸过多有密切关系。萎缩性胃炎、胃癌前期病变或胃癌发生时，尤其是幽门螺杆菌感染等因素所干扰，胃酸分泌过多的浅表性胃炎和幽门螺杆菌感染的胃
炎，PGⅠ和PGⅡ的分泌会增加；而在慢性严重萎缩性胃炎当主细胞减少时PGⅠ含量下降；当萎缩性胃炎伴有肠化、胃窦宪假幽门腺化生，PGⅡ含量会随之增高。血清PG可作为检测胃癌的一个可靠标志物。 约有1%的PG透过胃黏膜毛细血管进入血液循环，进入血液循环的PG在血液中非常稳定。血清PG I和PG II反映胃黏膜腺体和细胞的数量，也间接反映胃黏膜不同部位的分泌功能。当胃黏膜发生病理变化时，血清胃蛋白酶原含量也随之改变。因此，监测血清中胃蛋白酶原的浓度可以作为监测胃黏膜状态的手段。 二、专家共识 2010年2月25日，由中国医师协会主办“全民胃部重大疾病普查行动”中，将胃蛋白酶原检测作为重要普查方法：进一步以胃镜确诊。 已被卫生部疾控中心列为： 《中国癌症筛查及早诊早治技术方案》标准筛查手段。 胃癌预防亚太地区共识与指南,本次共识会议由亚太胃肠病学会发起。于2006年11月11～ 12日在泰国曼谷召开。共有38条公示条文被提出评估。 第15条：低血清PG I水平和低PG I／II比例反映了胃萎缩， 低血清PG可作为萎缩性胃炎的一个替代标志物。 第16条：低血清PG I水平和低PG I／II比例可作为鉴别胃癌高危人群的标志物。 上世纪90年代，日本在临床试验的基础上，血清PG作为慢性萎缩
几种曲霉的形态特征 常见曲霉菌鉴定： 菌落：菌落生长速度，表面质地、颜色、形态和气味等。其中颜色是曲霉菌分类的依据之一 ②分生抱子头：分生抱子头的形状、颜色和大小。分生抱子头由顶囊、瓶梗、梗基和分生抱子链组成，为曲霉的特征性结构 ③分生抱子梗或分生抱子柄：注意分生抱子梗的长短、颜色、表面粗糙或光滑、是否有隔等 ④具有性生殖的曲霉能产生闭囊壳：为封闭式的薄壁子囊果，含子囊和子囊抱子; ⑤足细胞，也为曲霉的特征性结构。 1、烟曲霉困 在SDA培养基上菌落生长快，棉花样，开始为白色，2~3天后转为绿色，数日后变为深绿色，呈粉末状。分生抱子头的顶囊烧瓶状，小梗单层，排列成木栅状，布满顶囊表面3/4 ,顶端有链形分生抱子，分生抱子球形，有小棘，绿 烟曲霉菌菌落 2、黄曲霉菌
在SDA培养基上菌落生长快，黄色，表面粉末状。分生抱子头顶囊球形或近球形，小梗双层，第一层长，布满顶囊表面，呈放射状排列，黄色，顶端有链形抱子 黄曲霉菌菌落 黄曲霉菌分生抱子头 3、土曲霉困 在SDA培养基上菌落生长快，小，圆形，淡褐色或褐色。分生抱子头的顶囊半球形，小梗双层，第一层短，第二层长，呈放射状排列，分布顶囊表面2/3，顶端有链形抱子
土曲霉菌落 F列图片为分生抱子头
4、黑曲霉困 在SDA培养基上菌落生长快，表面黑色，粉末状。分生抱子头的顶囊球形或近球形，小梗双层，第一层粗大，第二层短小，呈放射状排列，布满整个顶囊，黑色，顶端有链形抱子 黑曲霉菌洛 黑曲霉分生抱子头
5、杂色曲霉困 在SDA培养基上菌落生长慢，菌落圆形紧密，绒毛状，羊毛状，颜色有数环，从青绿到红绿。分生抱子头的顶囊近球形，小梗双层，第一层长，第二层短, 呈放射状排列，布满顶囊4/5 ,顶端有链形抱子 杂色曲霉菌菌落 杂色曲霉菌分生抱子头
●首先对酶进行了命名 1878年库尼首先把这种物质称为酶。 1896年巴克纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液也能将糖发酵成酒精。 1982年 Cech 、1983年Altman等分别发现核酶。 ●什么是酶工程？酶的生产与应用的技术过程成为酶工程。 酶工程的主要内容包括：微生物细胞发酵产酶、动植物细胞培养产酶，酶的提取与分离纯化，酶分子修饰，酶、细胞和原生质体固定化、酶的非水相催化、酶反应器和酶的应用。 酶工程的主要任务是经过预先设计，通过人工操作，获得人们所需的美，并通过各种方法使酶充分发挥其催化功能。 ●酶的化学本质已知大多数酶的化学本质是蛋白质核酶是核糖酶 酶的专一性（特异性） 是指在一定的条件下，一种酶只能催化一种或一类结构相似的底物进行某种类型反应的特性。1.绝对专一性 一种酶只能催化一种底物进行一种反应，这种高度的专一性称为绝对专一性。例如，乳酸脱氢酶催化丙酮酸进行加氢反应生成L-乳酸；而D-乳酸脱氢酶却只能催化丙酮酸加氢生成D-乳酸。 2.相对专一性 一种酶能够催化一类结构相似的底物进行某种相同类型的反应，这种专一性称为相对专一性。例如，酯酶可催化所有含酯键的酯类物质水解生成醇和酸。 ●测定酶活力，应测定酶促反应的初速率。（即底物消耗量<5％时测得的反应速度） 测酶活的步骤 （1）根据酶的专一性，选择适宜的底物 （2）确定反应条件 （3）在一定的条件下，将一定量的酶液与底物混合均匀，记下开始反应的时间。 （4）反应到一定的时间，取出适量的反应液，运用各种生化检测技术，测定产物的生成量或底物的减少量，计算酶的活力。 ●终止酶反应的方法 ●酶的活力单位 酶活力单位：是指在特定条件下，在1min内能转化1微摩尔底物的酶量，或转化底物中1微摩尔有关基团的酶量。 ●酶的比活力——是指在特定的条件下。每毫克酶蛋白所具有的酶活力单位数。 ●酶的分类 （1）从化学组成上看，分为两类： ?单纯酶（单成分酶）和结合酶（双成分酶） ?结合酶：全酶=酶蛋白+辅因子 ?辅因子：辅基、辅酶。辅基与酶蛋白结合的更牢固 （2）根据酶蛋白的结构特点：单体酶和寡聚酶 （3）根据酶在代谢中所处的地位、含量与活性情况，将酶分为：恒态酶和调节酶恒态酶：是指构成代谢途径和物质转化体系的基本组成成分，在细胞中的含量相对恒定，其活性仅受反应动力学系统本身的组成因素调节。 调节酶又分为潜态酶、别构酶、同工酶和多功能酶 潜态酶：是指通常以无活性的酶原状态存在，而在机体需要时再转变为活性状态的酶。 别构酶:在结构上除了具有能和底物相结合、并催化底物进行反应的活性中心外，还具有能和效应物
蛋白酶的论述 摘要：蛋白酶（英语：Protease）是生物体内的一类酵素（酶），它们能够分解蛋白质。分解方法是打断那些将氨基酸连结成多肽链的肽键。抑制蛋白酶活性的小分子化合物被称蛋白酶抑制剂。许多病毒蛋白酶的抑制剂是很有效的抗病毒药。 1．木瓜蛋白酶 1.1木瓜蛋白酶简介 木瓜蛋白酶，是一种蛋白水解酶，可将抗体分子水解为3个片段。是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，属巯基蛋白酶，应用于啤酒及食品工业。 1.2木瓜蛋白酶的特点 木瓜蛋白酶（Papain）简称木瓜酶，又称为木瓜酵素。是利用未成熟的番木瓜（Carica papaya）果实中的乳汁，采用现代生物工程技术提炼而成的纯天然生物酶制品。它是一种含巯基(-SH)肽链内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，同时，还具有合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。溶于水和甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。最适合PH值6～7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点（pI)为8.75；最适合温度55～65℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。木瓜蛋白酶由212个氨基酸残基组成，当用氨基肽酶从N末端水解掉分子中的2/3肽链后，剩下的1/3肽链仍保持99%的活性，说明木瓜蛋白酶的生物活性集中表现在C末端的少数氨基酸残基及其所构成的空间结构区域。 木瓜蛋白酶papain属巯基蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基羧基参与形成的肽键。此酶属内肽酶，能切开全蛋蛋白质分子内部肽链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类。存在于木瓜胚乳中的蛋白酶。EC3．4．22．2。作为植物来源的蛋白酶来说，此酶研究进展的最快。此酶主要是以内肽酶的形态起作用。活性的产生，而半胱氨酸残基是不可缺少的，所以是硫基蛋白酶的一种，底物的特异性不太严格，分子量为23400，氨基酸残基数212。 木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。它的外观为白色至浅黄色的粉末，微有吸湿性。 酪蛋白被木瓜蛋白酶降解生成的酪氨酸在紫外光区 275nm 处有吸收峰。1.3木瓜蛋白酶物理化学性质 本品为乳白色至微黄色粉末，具有木瓜特有的气味,稍具有吸湿性。水解蛋白质能力强,但几乎不能分解蛋白胨，易溶于水,甘油,不溶于一般的有机溶剂,耐热性强。由木瓜制得的商品酶制剂中，含有如下三种酶：(1)木瓜蛋白酶，分
各临床科室： 根据科室有关肝药酶诱导剂与抑制剂的咨询，现药剂科对此类药物做简单说明。 肝药酶是人体内一种重要的代谢酶，进入血液循环的药物基本上是经肝药酶代谢，所以对肝药酶有影响的药物，也会影响到药物的代谢。有些药物可使肝药酶的活性增强，有些药物则使其活性降低。 1 对肝药酶有诱导作用的药物 可使肝药酶活性增强或酶的合成速度加快的药物称之为药酶诱导剂。此类药物可使肝微粒体酶活性增强或酶的合成速度加快，药物的生物转化加快，活性药物的浓度迅速降低，常需增加剂量才能维持疗效。长期使用某种药物使机体产生耐受性，就可用药酶诱导来解释。如饮酒者，由于小量乙醇可诱导药酶活性增高，而使同服的甲苯磺丁脲的代谢加速；苯巴比妥被认为是药酶的强诱导剂，若与口服降糖药、保泰松、苯妥英钠、双香豆素、洋地黄、氢化可的松等合用，均可加速其代谢，半衰期缩短，药理作用减弱。药酶诱导作用不仅能解释连续用药后产生的耐受性，交叉耐受性，也是产生停药敏化、遗传差异和性别差异的原因之一。此外，药酶诱导剂还可利用其诱导作用来加速药物和毒物的代谢而解毒，如小剂量苯巴比妥可治疗地高辛中毒，也可治疗某些体质性黄疽及预防新生儿黄疽。 2对肝药酶有抑制作用的药物 能使肝药酶活性减弱的药物称肝药酶抑制剂，此类药物若与其他药物合用时，由于药酶受到抑制使得联用药物代谢减慢，血中药物浓度增高，可引起中毒反应。如氯霉素、对氨基水杨酸、异烟肼、保泰松等可强烈抑制肝药酶的活性，可使同用的苯妥英钠、巴比妥类、甲苯磺丁脲和双香豆素等在肝内的生物转化减慢、
药理作用和毒性增强。 目前已发现的具有酶诱导作用或酶抑制作用的药物约200余种，临床常用的酶诱导剂与酶抑制剂如下： 1具有药酶诱导作用的药物： 巴比妥类（苯巴比妥*、司可巴比妥、异戊巴比妥等）、水合氯醛、氨基比林、苯妥英钠，扑米酮，卡马西平*，保泰松，尼可刹米*，灰黄霉素，利福平*，螺内酯*、多西环素、格鲁特、氨鲁米特、甲丙氨酯、和乙醇等。 2具有药酶抑制作用的药物： 氯霉素、西咪替丁*、氟西汀、胺碘酮*、丙戊酸钠*、红霉素*、甲硝唑*、咪康唑、氟康唑*、维拉帕米*、地尔硫草*、奎尼丁、美托洛尔*、环丙沙星*、依诺沙星、酮康唑*、磺胺类药（磺胺异噁唑、磺胺嘧啶、磺胺甲噁唑、柳氮磺吡啶*、甲氧卞定等）、氯丙嗪*、丙米嗪、奋乃静、硫利达嗪、双香豆素、阿司匹林*、去甲替林、别嘌醇*、伯氨喹、甲苯磺丁腮、泼尼松*、氢化泼尼松*、乙醇等。 有些药物如乙醇和保泰松具有酶促和酶抑双向活性作用。少量乙醇在体内呈酶促作用，大量则呈酶抑作用。保泰松与一种药物联用呈酶抑作用，与另一种联用又呈酶促作用。有些酶促药物与酶抑药物对药酶的影响存在交叉情况，有时酶促药物可影响抑药物的代谢，有时酶抑药物又可以影响酶促药物的代谢。这种情况既可能与药的性质有关，也可能与药物进人人体的先后、使用时间的长短、用量大小有关。 上述内容供各科室参考学习，如有异议可与本科室共同讨论学习。 注：*表示本院住院药房有此药品。 部门：药剂科
第2课时 酶的特性 班级 姓名 【学习目标】 1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。 2.通过探究“影响酶活性的条件”发展科学探究能力。 【基础感知】 一、酶的特性 1．酶的特性及验证实验 (1)酶的高效性 含义：酶的催化效率比 高很多，大约是 的107～1013倍。 意义：可以使生命活动更加高效地进行。 (2)酶的专一性 含义：每一种酶只能催化 化学反应。如过氧化氢酶只能催化 分解。脲酶除了催化 分解外，对其他化学反应不起作用。 意义：使细胞代谢能够有条不紊地进行。 (3)酶的作用条件较温和 酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的。过酸、过碱或温度过高，都会使酶的 遭到破坏，使酶永久 。低温只能使酶活性降低，不会使酶失活。 特别提醒 酶与无机催化剂的共同点 (1)只改变化学反应速率，不改变化学反应的方向。 (2)不为化学反应提供物质和能量，本身不被消耗。 (3)降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。 2．酶特性的验证实验 (1)酶高效性的实验分析 实验组：底物＋ →底物分解速率(或产物形成的速率) 对照组：底物＋ →底物分解速率(或产物形成的速率) (2)酶专一性的实验分析 ①? ???? 实验组：底物＋相应酶液――→检测 底物被分解对照组：另一底物＋相同酶液――→检测底物没被分解 ②? ???? 实验组：底物＋相应酶液――→检测底物被分解对照组：相同底物＋另一酶液――→检测底物没被分解
③实例：实验验证淀粉酶具有专一性 ①效率更高；率，不改变生成物的量 ①率比未加酶时明显加快，A 入酶同，说明酶二、探究影响酶活性的条件 1．酶活性的含义：酶对化学反应的 。 2．探究酶活性的适宜条件 思路： ? ????底物＋t 1(或pH 1)＋酶液底物＋t 2(或pH 2)＋酶液 ? ? ? 底物＋t n (或pH n )＋酶液――→检测 底物分解速率或剩余量 实例：
蛋白酶的种类 1．木瓜蛋白酶 木瓜蛋白酶，是一种蛋白水解酶，可将抗体分子水解为3个片段。是番木瓜中含有的一种低特异性蛋白水解酶，活性中心含半胱氨酸，属巯基蛋白酶，应用于啤酒及食品工业。 木瓜蛋白酶papain属巯基蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜氨酸残基羧基参与形成的肽键。此酶属内肽酶，能切开全蛋蛋白质分子内部肽链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类。 木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。它的外观为白色至浅黄色的粉末，微有吸湿性。 木瓜蛋白酶（Papain）简称木瓜酶，又称为木瓜酵素。是利用未成熟的番木瓜（Carica papaya）果实中的乳汁，采用现代生物工程技术提炼而成的纯天然生物酶制品。它是一种含疏基(-SH)肽链内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，同时，还具有合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。溶于水和甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。最适合PH值6～7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点（pI)为8.75；最适合温度55～65℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。
2．胃蛋白酶 胃蛋白酶（英文名称：Pepsin）是一种消化性蛋白酶，由胃部中的胃粘膜主细胞所分泌，功能是将食物中的蛋白质分解为小的肽片段。胃蛋白酶原由胃底主细胞分泌，在pH1.5～5.0条件下，被活化成胃蛋白酶，将蛋白质分解为胨，而且一部分被分解为酪氨酸、苯丙氨酸等氨基酸。可分解蛋白质中苯丙氨酸或酪氨酸与其他氨基酸形成的肽键，产物为蛋白胨及少量的多肽和氨基酸，该酶的最适pH为2左右。 3．中性蛋白酶 中性蛋白酶是由枯草芽孢杆菌经发酵提取而得的，属于一种内切酶，可用于各种蛋白质水解处理。在一定温度、PH值下，本品能将大分子蛋白质水解为氨基酸等产物。可广泛应用于动植物蛋白的水解，制取生产高级调味品和食品营养强化剂的HAP和HVP，此外还可用于皮革脱毛、软化、羊毛丝绸脱胶等加工。 利用中性蛋白酶的酶促反应，可把动植物的大分子蛋白质水解成小分子肽或氨基酸，以利于蛋白质的有效吸收和利用，其水解液AN%高，水解度高，风味佳，已广泛用于生产高级调味品和食品营养强化剂，各种动物来源性抽提物生产功能性骨、肉提取物（骨素）、水产提取物、蛋白胨、肽等及研究开发一些高附加值的功能食品。
1.菌种特点： 米曲霉( 属于真菌菌落生长快，10d直径达5~6cm，质地疏松，初白色、黄色，后变为褐色至淡绿褐色。背面无色。分生孢子头放射状，一直径150~300μm，也有少数为疏松柱状。分生孢子梗2mm左右。近顶囊处直径可达12~25μm，壁薄，粗糙。顶囊近球形或烧瓶形，通常40~50μm。上覆小梗，小梗一般为单层，12~15μm，偶尔有双层，也有单、双层小梗同时存在于一个顶囊上。分生孢子幼时洋梨形或卵圆形，长大后多变为球形或近球形，一般μm，粗糙或近于光滑。（半知菌亚门丝孢钢丝孢目从梗孢科曲霉属真菌中的一个常见种）。菌落生长较快，质地疏松。初呈白色、黄色，后转黄褐色至淡绿褐色，背面无色，分布甚广，主要在粮食、发酵食品、腐败有机物和土壤等处。是我国传统酿造食品酱和酱油的生产菌种。也可生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶和曲酸等。会引起粮食等工农业产品霉变。米曲霉(Aspergillus oryzae)具有丰富的蛋白酶系,能产生酸性、中性和碱性蛋白酶,其稳定性高,能耐受较高的温度,广泛地应用于食品、医药及饲料等工业中。米曲霉也是美国食品与药物管理局和美国饲料公司协会1989年公布的40余种安全微生物菌种之一。 米曲霉 米曲霉是一类产的，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、、、等。在淀粉酶的作用下，将原料中的直链、支链降解为糊精及各种低分子糖类，如、等；在蛋白酶的作用下，将不易消化的大分子蛋白质降解为、及各种，而且可以使辅料中、等难吸收的物质，提高营养价值、保健功效和消化率，广泛应用于、、生产曲酸、等发酵工业，并已被安全地应用了1000多年。米曲霉是理想的生产不能表达的真核生物活性蛋白的。米曲霉所包含的信息可以用来寻找最适合米曲霉发酵的条件，这将有助于提高食品酿造业的生产效率和产品质量。米曲霉基因组的破译，也为研究由曲霉属真菌引起的曲霉病
高产木聚糖酶菌株的筛选及其产酶特性试验 Selection of high xylanase yielding bacterium strain and its enzyme producing property 虢国成 GUO Guo-cheng （长沙理工大学生物与食品工程学院，湖南长沙410076） （College of Biology and food Engineering,Changsha University of Science and Technology,Changsha,Hunan410076,China） 摘要：寻找一种新的产木聚糖酶菌并从整体上降低木聚糖酶的生产成本.本试验以湖南岳阳某厂的土壤为样品，利用透明圈比较法和DNS法相结合，筛选出26株产木聚糖酶菌，并从中分离、纯化出一株高产木聚糖酶菌—S6，通过对S6菌株的发酵条件和产酶规律的试验,结果表明：S6菌株产酶的最优条件是以自制玉米半纤维素为碳源、添加0.2%硝酸铵、pH值为5.5浓度为0.01mol/L的柠檬酸－磷酸二氢钠缓冲体系的培养基中，28℃培养75h，菌生长进入对数期，酶活最大，达到156.2 U/mL。 关键词：高产木聚糖酶菌；筛选；产酶特性 Abstract:Objective and methods:Taking sample from Hunan Yueyang Pulp and Paper-made Factory and Yueyang Tree Cultivation Factory as raw materials,a strain of high xylanase yielding bacteria was screened and purified from26strains of xylanase yielding bacteria by means of clearing halo comparison and DNS.Results: Optimal fermentation condition and property of enzyme producing were investigated, experimental results showed that the optimal fermentation condition of S6is as follows:using the corn as the sole carbon,adding0.2%NH4NO3with a pH value of 5.5,0.01mol/L concentration of citric acid-NaH2PO4solution,cultivation temperature of28℃in loarithmic phase fors75h.Conclusion:Bacterium strain possessing a enzyme activity of156.2U/mL was achieved. Keyword:High xylanase yielding bacrerium;Screen;Enzyme producing property 木聚糖是一种多聚五碳糖,是半纤维素的一种主要成分,在自然界中占植物干重的35%，是自然界中第二丰富的再生物质资源[1～2]。微生物产生的木聚糖酶能将木聚糖水解成寡聚木糖和木糖[3～4]。现已广泛在饲料工业,造纸业，印染工业，食品工业等中[5]。 本试验采集湖南岳阳造纸厂和岳阳锯木厂的土壤样品，经以自制玉米芯半纤维素为唯一碳源的筛选培养基选择培养，分离出耐酸性高产木聚糖酶菌，通过对该菌性质和培养条件的优化试验，为更好的把握菌种产酶情况，寻找一种新的产木聚糖酶菌和从整体上降低木聚糖酶的生产成本提供一定的理论基础。 1材料与设备 1.1试验原料 ______________________________ 作者简介：虢国成(1958-)，男，长沙理工大学生物与食品工程学院讲师。 E-mail:guoguocheng2006@https://www.doczj.com/doc/9816633159.html, 收稿日期：2008-01-27
药品名称：糜蛋白酶Chymotrypsin 药品分类：呼吸系统类→祛痰药物→促进痰液溶解的药物 药品别名：胰凝乳蛋白酶、α-糜蛋白酶、Avazyme、Chymar 药品剂型：注射用糜蛋白酶：1mg(800U)；5mg(4000U)。 药理作用：糜蛋白酶是由牛胰中分离制得的一种蛋白分解酶类药，作用与胰蛋白酶相似，能促进血凝块、脓性分泌物和坏死组织等的液化清除。本药具有肽链内切酶及脂酶的作用：可将蛋白质大分子的肽链切断，成为分子量较小的肽，或在蛋白分子肽链端上作用，使氨基酸分出；并可将某些脂类水解。通过此作用能使痰中纤维蛋白和粘蛋白等水解为多肽或氨基酸，使粘稠痰液液化，便于咳出，对脓性或非脓性痰都有效。此外，本药尚能松弛睫状韧带及溶解眼内某些组织的蛋白结构。糜蛋白酶还有促进抗生索、化疗药物向病灶渗透的作用。 药动学：本药和胰蛋白酶都是强力蛋白水解酶，仅水解部位有差异。蛇毒神经毒含碱性氨基酸，易被本药和胰蛋白酶分解为无毒蛋白质，从而阻断毒素进入血流产生中毒作用。本药对蝮亚科蛇伤疗效优于胰蛋白酶，两种酶制剂联合应用效果更佳。 适应症：1.用于眼科于术松弛睫状韧带、减轻创伤性虹膜睫状体炎；也可用于白内障摘除，使晶体易于移去。2.用于创伤或手术后伤口愈合、抗炎及防止局部水肿、积血、扭伤血肿、乳房手术后浮肿、中耳炎、鼻炎等。3.用于慢性支气管炎、支气管扩张或肺脓肿的治疗，可使脓性和非脓性痰液均可液化，易于咳出。4.毒蛇咬伤的处理。 禁忌症：1.20岁以下的患者，由于晶体囊膜玻璃体韧带相连牢固，眼球较小，巩膜弹性强可致玻璃体脱出，或玻璃体液不固定的创伤性白内障病人，因可导致玻璃体液丧失，故均禁用。 2.眼压高或伴有角膜变性的白内障患者，以及玻璃体有液化倾向者均禁用。 3.严重肝、肾疾病、凝血功能异常及正在应用抗凝药者禁用。 注意事项：1.本药肌内注射前需做过敏试验，并禁止静脉注射。2.如引起过敏反应，应立即停止使用，并用抗组胺类药物治疗。3.本药对视网膜有较强的毒性，由于可造成晶体损坏，应用时勿使药液透入玻璃体。4.本药遇血液迅速失活，因此在用药部位不得有末凝固血液。 5.本药在固体状态时比较稳定，但其溶液不稳定，室温放置9天可损失50%的活性，故应临用前配制。 6.对本药引起的青光眼症状，于术后滴用β-受体阻滞药(如噻吗洛尔)或口服碳酸酐酶抑制药(如乙酰唑胺)，可能会缓解。 7.由于超声雾化后糜蛋白酶效价下降明显，因此，糜蛋白酶超声雾化吸入时间宜控制在5min内。 不良反应：1.眼：眼科局部用药一般不会引起全身不良反应，但可引起短期眼压增高，导致眼痛、眼色素膜炎和角膜水肿，这种青光眼症状可持续1周后消退，还可导致角膜线状混浊、玻璃体疝、虹膜色素脱落、葡萄膜炎及创口开裂或延迟愈合等。2.血液系统：糜蛋白酶可造成凝血功能障碍。3.其他：(1)肌内注射偶可致过敏性休克。(2)糜蛋白酶可引起组胺释放，导致局部注射部位疼痛、肿胀。 用法用量：[该用法是参考最新药典提供，临床中具体药物用法用量请参考药物说明书] 成人常用量1.肌内注射：通常一次4000U，用前将糜蛋白酶以氯化钠注射液5ml溶解。2.
1.菌种特点： 米曲霉( Asp.oryzae) 属于真菌菌落生长快，10d直径达5~6cm，质地疏松，初白色、黄色，后变为褐色至淡绿褐色。背面无色。分生孢子头放射状，一直径150~300μm，也有少数为疏松柱状。分生孢子梗2mm左右。近顶囊处直径可达12~25μm，壁薄，粗糙。顶囊近球形或烧瓶形，通常40~50μm。上覆小梗，小梗一般为单层，12~15μm，偶尔有双层，也有单、双层小梗同时存在于一个顶囊上。分生孢子幼时洋梨形或卵圆形，长大后多变为球形或近球形，一般4.5μm，粗糙或近于光滑。（半知菌亚门丝孢钢丝孢目从梗孢科曲霉属真菌中的一个常见种）。菌落生长较快，质地疏松。初呈白色、黄色，后转黄褐色至淡绿褐色，背面无色，分布甚广，主要在粮食、发酵食品、腐败有机物和土壤等处。是我国传统酿造食品酱和酱油的生产菌种。也可生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶和曲酸等。会引起粮食等工农业产品霉变。米曲霉(Aspergillus oryzae)具有丰富的蛋白酶系,能产生酸性、中性和碱性蛋白酶,其稳定性高,能耐受较高的温度,广泛地应用于食品、医药及饲料等工业中。米曲霉也是美国食品与药物管理局和美国饲料公司协会1989年公布的40余种安全微生物菌种之一。米曲霉 米曲霉 米曲霉是一类产复合酶的菌株，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。在淀粉酶的作用下，将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类，如麦芽糖、葡萄糖等；在蛋白酶的作用下，将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸，而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解，提高营养价值、保健功效和消化率，广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业，并已被安全地应用了1000多年。米曲霉是理想的生产大肠杆菌不能表达的真核生物活性蛋白的载体。米曲霉基因组所包含的信息可以用来寻找最适合米曲霉发酵
胶原酶 英文名称：collagenase 定义：编号：EC 3.4.21.49。来自梭菌的酶，切割胶原蛋白中甘氨酸残基的氨基端肽键。而来自皮蝇(Hypoderma lineatum)幼虫的酶，切割天然胶原蛋白丙氨酸残基的氨基端肽键。 胶原酶的化学名为胶原蛋白水解酶(Collagenase)，它能在生理PH和温度条件下特异性地水解天然胶原蛋白的三维螺旋结构，而不损伤其它蛋白质和组织。胶原酶的化学本质是一种蛋白质，因此，这对温度、PH和导致蛋白质变性的各种因素均非常敏感，极易受到外界条件的影响而改变其本身的构象和性质。 胶原酶按其存在的方式不同可分为人体内源性胶原酶和药用胶原酶两种。人体内源性胶原酶是指人体内部本身所具有的胶原酶，如牙龈、触膜等上皮组织和关节滑膜、椎间盘内都不同程度的存在着这种胶原酶，它在体内胶原蛋白的分解过程中发挥着不可或缺的作用。药用胶原酶是指利用生物制药的高科技手段从溶组织梭状芽孢杆菌的发酵液中提取、纯化并精制而得的白色或类白色无菌冻干粉针生物制剂。 胶原酶（collagenase）是从溶组织梭状细胞芽孢杆菌提取制备的，主要水解结缔组织中胶原蛋白成分。当拟消化的组织较硬，内含较多结缔组织或胶原成分时，用胰蛋白酶解离细胞的效果较差，这时可采用胶原酶解离细胞法。胶原酶仅对细胞间质有消化作用而对上皮细胞影响不大。因此适于消化分离纤维性组织、上皮及癌组织，可使上皮细胞与胶原成分分离而不受损害。常用剂量为最终浓度200U/ml（约为1mg/mL）或0.03%~0.3%。胶原酶分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型以及肝细胞专用胶原酶，要根据所要分离消化的组织类型选择胶原酶类型。 1、胶原酶Ⅰ用于上皮、肺，脂肪和肾上腺组织细胞的分离。用于消化组织中连接部分使其成为单个细胞，用于哺乳动细胞的分离。 2、胶原酶Ⅳ包含至少7种蛋白酶成分，分子量从68-130KD不等。它能消化多种组织。 3、胶原酶Ⅴ包含至少7种蛋白酶成分，分子量从68-130KD不等。它可用于胰腺小岛组织的分离，将结缔组织分离成单个细胞。 4、胶原酶Ⅱ适用于肝脏，骨，甲状腺，心脏和唾液腺组织。 胶原酶的配置 胶原酶溶液同胰蛋白酶一样配制、消毒灭菌和储藏。 注意：
毕业论文开题报告 生物工程 海洋细菌thalassobacter stemotrophicu纤维素酶的产酶特性研 究 一、选题的背景与意义 纤维素是高等植物细胞壁的主要组成成分，并且是自然界中含量最丰富的多聚糖类物质，地球上每年光合作用可产生大于100 亿吨的植物干物质，其中一半以上是纤维素和半纤维素。纤维素酶是一类能够将纤维素降解为葡萄糖的多组分酶系的总称，属于糖苷水解酶，传统上被分为3 类组分：内切葡聚糖酶（endo-1,4-β-D-glucanase, EC 3.2.1.4）、外切葡聚糖酶（exo-l,4-β-D-glucanase，EC 3.2.1.91）、β- 葡萄糖苷酶（β-l,4-D -glucosidase，EC 3.2.1.21）[3]。这三种酶协同作用，分解纤维素产生寡糖和纤维二糖，最终水解产物为葡萄糖。纤维素酶在医药、日用化工、食品发酵、废水处理、工业洗涤、中草药提取、以及畜牧饲料等领域都有广泛的应用。以往纤维素分解菌的研究多集中在真菌，而对细菌的研究很少见诸报道。 纤维素酶在食品工业中的应用 （1）果实和蔬菜加工：用纤维素酶进行果蔬处理可使植物组织软化膨松, 能提高可消化性并改良口感，降低生产成本。 （2）油料作物加工：酶处理法代替有机溶剂法, 一方面可以提高油的产量和质量; 另一方面, 控制酶反应条件, 使生产加工在较温和的条件下进行, 可以避免剧烈条件对产品质量的影响，不仅能提高主产物的产量,还能减少副产物的生成和降低废物处理费用 （3）茶叶加工：将纤维素酶加入砖茶中,缩短渥堆时间, 减少有效成分的损失, 提高水浸出物和可溶性糖的含量, 改善砖茶的品质及发展香气 酒精生产：使用纤维素酶,可同时将淀粉和纤维素转化为糖, 原料利用率提高,再经酵母分解全部转化为酒精,发酵过滤性好, 发酵时间缩短, 出酒率提高3%～5%, 且酒体质量纯正, 淀粉和纤维素利 用率高达90%, 还可降低醪液的黏度(降低2～4 倍)。利用纤维素酶进行酒精浓醪发酵, 前景也十分看好。 （4）啤酒生产：将纤维素酶应用于啤酒工业的麦芽生产中, 可增加麦粒溶解性, 加快发芽, 减少糖化液中β- 葡萄糖含量, 改进过滤性能 食醋生产：在食醋酿造过程中, 将纤维素酶与糖化酶混合使用,可明显提高原料利用率和出品率。（5）酱油生产：酱油的天然酿造除了用蛋白酶、淀粉酶等各种酶作用的方法, 在入池发酵时加入纤维素酶, 可使大豆类等原料的细胞膜膨胀软化破坏, 使包藏在细胞中的蛋白质、碳水化合物释放,
酶的特性实验 酶的特性实验 一、目的 酶是生物催化剂，生物体内化学反应基本上都是在酶的催化下进行的。通过本实验了解酶催化的特异性以及pH、温度、抑制剂和激活剂对酶活力的影响，对于进一步掌握代谢反应及其调控机理具有十分重要的意义。 二、实验原理 酶与一般催化剂最主要的区别之一是酶具有高度特异（专一）性，即一种酶只能对一种底物或一类底物（此类底物在结构上通常具有相同的化学键）起催化作用，对其他底物无催化反应。例如，淀粉酶和蔗糖酶虽然都是催化糖苷键的水解，但是淀粉酶只对淀粉起作用，蔗糖酶只水解蔗糖。还原糖产物可用班乃德试剂鉴定。 通过比较淀粉酶在不同pH、不同温度以及有无抑制剂或激活剂时水解淀粉的差异，说明这些环境因素与酶活性的关系。 唾液淀粉酶对淀粉的水解过程如下： 淀粉蓝色糊精红色糊精无色糊精麦芽糖 与碘反应：蓝色蓝紫色红色无色
无色 三、试剂和器材 （一）、试剂 1、2%蔗糖溶液：用分析纯蔗糖新鲜配制。 2、0.5%淀粉溶液 （二）、材料 (1) 唾液淀粉酶溶液：先用蒸馏水漱口，再含10ml左右蒸馏水，轻轻漱动，2分钟后吐出收集在烧杯中，纱布过滤，即得清澈的唾液淀粉酶原液，根据酶活高低稀释50倍，即为唾液淀粉酶溶液。 (2) 蔗糖酶溶液：取1g鲜酵母或干酵母放入研钵中，取蒸馏水12ml，分次加入，边加边研磨约10钟，用漏斗加滤纸过滤，滤液加2倍蒸馏水稀释。 （三）、仪器 恒温水浴（37℃）、沸水浴（100℃）、冰浴（0℃）、试管、吸管、2ml、5ml、量筒、比色板、胶头滴管等。 四、操作方法 （一）、酶催化的专一性 取6支干净试管，按下表操作：操作项目 管号
1.1中性蛋白酶的来源 蛋白酶是一类催化蛋白质肽键，生成蛋白胨、蛋白肽及氨基酸等产物的水解酶，其广泛分布于自然界的植物、动物和微生物中。例如木瓜蛋白酶主要来自于植物木瓜，胰蛋白酶来自动物的胰腺，来自微生物的蛋白酶没有特定名称，例如有来自AS1.398枯草芽孢杆菌的蛋白酶，有来自宇佐美曲霉的蛋白酶等等，其中微生物来源的蛋白酶数量与种类最多，也最具研究、开发与生产价值。随着水解条件之一的pH值的升高，蛋白酶分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶，这也同时划分了它们应用的领域有所不同。 1.2中性蛋白酶的研究现状 对于中性蛋白酶的研究主要集中于以下几个方面： 一是继续研究发现新的蛋白酶品种，为蛋白酶家族添加新成员，尽管此项工作的难度越来越大，但其意义不容否认。 二是对现有蛋白酶进行修饰、改性，延长和强化其功能，期望在降低应用成本的同时，减少酶本身的一些缺陷对其应用的限制。 三是通过生物技术手段提高酶产量，降低酶生产成本。现代生物技术不仅发达而且发展很快，技术应用的可选择范围也很广，例如物理或化学诱变技术、细胞质融合技术、转基因技术以及克隆技术等等。可以肯定和确认的是：上述技术的应用都取得了不同程度的效果；同时这些技术各有优势，所以并存至今。 四是提取和纯化技术方面，朱建星利用萃取技术使酶液浓度提高到发酵酶液的3.6倍多。刘东旺等应用盐析、层析和凝胶过滤等技术，纯化后的酶活力超过纯化前的19倍之多等等。此外，在纯化倍数提高的同时往往伴随着提取率的提高。 1.3中性蛋白酶的生产现状 中性蛋白酶的生产水平随着研究水平的提高而提高。总体上发达国家高于国内，而国内厂家之间也参差不齐，以微生物发酵来源的中性蛋白酶为例，报道说的范围从数百至一万多（u/ml）都有。导致这种差别的原因可能是不同类的菌种，不同来源的同类菌种，不同的菌株改良程度，不同的发酵工艺优化水平等等。 1.4中性蛋白酶的应用 蛋白酶在工业化应用酶中占的比例很大（超过50%），而中性蛋白酶在蛋白酶中占的比例也很大。占比大的原因之一是应用范围大而广。以中性蛋白酶为例，它可用于皮革业提高皮革的质量；可用于牙膏帮助清除牙渍；可用于饲料以提高消化吸收率；用于食品加工最为广泛，加入待焙烤的面团中可以调节面团筋力，加入肉类中可以使肉制品嫩化、改善口感，加入牛奶中可以加速凝乳，加入以蛋白质为主的废弃料中可以制取多种水解产品。 在蛋白酶应用中有些问题令人困惑不解值得重视，例如不同来源的蛋白酶水解蛋白质的主要位点有差别，所以即使使用同一种蛋白质原料，不同来源蛋白酶的水解产物和水解率也会有所区别；如果混合食用不同来源的蛋白酶，假如总酶量与单一蛋白酶相同，由于水解的主要位点增加，也有可能提高水解率和水解程度。 另外用于食品水解的蛋白酶还有一层要求就是风味和口味，目前主要问题是口味即苦味。尽管“风味蛋白酶”的诞生在一定程度上降低了疏水基团的外露，很大程度上减少了水解产物的苦味，不过因其高昂的价格和苦味的残留依然不能得心应手地应用。 1.5本课题的研究目的与意义 从上述内容可知，虽然蛋白酶的研究、生产与应用已相对成熟，但是还有一些问题值得研究和解决，包括为提高产酶量而进行的菌种特性的改善、发酵工艺的优化、发酵酶液的浓缩与纯化等等。其中最基础的就是菌种产酶能力的提高。 尽管前面提到各种改善菌种的现代生物技术，包括物理或化学诱变技术、细胞质融合技术、转基因技术以及克隆技术等等，有的已经相当先进。但是从成本性、发酵副产物的安全性与稳定性、实用技术的可推广性等方面考虑，对菌种进行诱变不失为行之有效和有研究价值的研究。虽然诱变