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1、关于酶和蛋白质工程的应用1第一页，本课件共有92页2一、在疾病诊断方面的应用一、在疾病诊断方面的应用l（一）根据体内酶活力的变化诊断疾病（一）根据体内酶活力的变化诊断疾病l（二）用（二）用酶测定酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病体液中某些物质的变化诊断疾病第二页，本课件共有92页3（一）根据体内酶活力的变化诊断疾病（一）根据体内酶活力的变化诊断疾病l1、酸性磷酸酶、酸性磷酸酶l2、碱性磷酸酶、碱性磷酸酶l3、转氨酶、转氨酶l4、乳酸脱氢酶、乳酸脱氢酶l5、乳酸脱氢酶同工酶、乳酸脱氢酶同工酶l6、葡萄糖磷酸异构酶、葡萄糖磷酸异构酶l7、胆碱酯酶、胆碱酯酶l8、端粒酶、端粒酶第三页，本课件共有92
2、页41、酸性磷酸酶、酸性磷酸酶l酸性磷酸酶（酸性磷酸酶（acidphosphatase，EC3.1.3.2）l酸性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水酸性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶，解酶，pH5-637Cl测定：定磷法、测酚法、硝基酚磷酸法测定：定磷法、测酚法、硝基酚磷酸法l来源骨、肝、肾、脾、胰等组织来源骨、肝、肾、脾、胰等组织l前列腺癌、肝炎、甲亢、红细胞病变前列腺癌、肝炎、甲亢、红细胞病变活力提高活力提高第四页，本课件共有92页52、碱性磷酸酶、碱性磷酸酶l碱性磷酸酶（碱性磷酸酶（alkalinephosphatase，EC3.1.3.1）l碱性条件下催化磷酸单酯水解生
3、成无机磷酸的水解酶，碱性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶，pH9.5-1037Cl测定：定磷法、测酚法、硝基酚磷酸法测定：定磷法、测酚法、硝基酚磷酸法l主要由造骨细胞产生主要由造骨细胞产生l佝偻病、骨骼软化症、骨瘤、甲亢、黄疸性肝炎佝偻病、骨骼软化症、骨瘤、甲亢、黄疸性肝炎活力活力提高提高第五页，本课件共有92页63、转氨酶、转氨酶l氨基转移酶（氨基转移酶（aminotransferase，EC2.6.1）l谷丙转氨酶（谷丙转氨酶（GPT）丙氨酸转氨酶（）丙氨酸转氨酶（alanineaminotranferase，EC2.6.1.2）催化丙氨酸与）催化丙氨酸与-酮戊二酸反酮戊二酸反应
4、生成谷氨酸和丙酮酸应生成谷氨酸和丙酮酸l谷草转氨酶（谷草转氨酶（GOT）天冬氨酸转氨酶（）天冬氨酸转氨酶（aspartateaminotransferase，EC2.6.1.1）催化天冬氨酸与）催化天冬氨酸与-酮戊二酮戊二酸反应生成谷氨酸和草酰乙酸酸反应生成谷氨酸和草酰乙酸lpH7.437Cl急性传染性肝炎、肝硬化和阻塞性黄疸型肝炎急性传染性肝炎、肝硬化和阻塞性黄疸型肝炎GOT、GPT升高升高l测定：测定：二硝基苯肼显色法二硝基苯肼显色法第六页，本课件共有92页74、乳酸脱氢酶、乳酸脱氢酶l乳酸脱氢酶（乳酸脱氢酶（lactatedehydrogenase，LDH；EC1.1.1.27）催化乳酸
5、脱氢生成丙酮酸的氧化还原）催化乳酸脱氢生成丙酮酸的氧化还原酶酶l测定：丙酮酸与测定：丙酮酸与2,4二硝基苯肼反应二硝基苯肼反应l正常情况正常情况低，肝癌、急性肝炎、心肌梗塞低，肝癌、急性肝炎、心肌梗塞活力活力增强增强第七页，本课件共有92页85、乳酸脱氢酶同工酶、乳酸脱氢酶同工酶l心肌梗塞、恶性贫血；心肌梗塞、恶性贫血；LDH1增高增高l白血病、肌肉萎缩；白血病、肌肉萎缩；LDH2增高增高l白血病、淋巴肉瘤、肝癌；白血病、淋巴肉瘤、肝癌；LDH3增高增高l转移性肝癌、结肠癌；转移性肝癌、结肠癌；LDH4增高增高l肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外伤、肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外伤
6、、骨折；骨折；LDH5增高增高第八页，本课件共有92页96、葡萄糖磷酸异构酶、葡萄糖磷酸异构酶l葡萄糖磷酸异构酶（葡萄糖磷酸异构酶（glucosephosphateisomerase，EC5.3.1.9）催化）催化6-磷酸葡萄糖生成磷酸葡萄糖生成6-磷酸果糖磷酸果糖pH7.837Cl测定：果糖与间苯二酚测定：果糖与间苯二酚l急性肝炎；极度升高急性肝炎；极度升高l心肌梗塞、急性肾炎、脑溢血；显著升高心肌梗塞、急性肾炎、脑溢血；显著升高第九页，本课件共有92页107、胆碱酯酶、胆碱酯酶l胆碱酯酶（胆碱酯酶（cholinesterase，EC3.1.1.8）催化胆）催化胆碱酯水解生成胆碱和有机酸碱酯
7、水解生成胆碱和有机酸l测定：羟胺显色法测定：羟胺显色法l正常情况正常情况30-80单位单位l传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良；活力下降传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良；活力下降第十页，本课件共有92页118、端粒酶、端粒酶l端粒酶（端粒酶（telomerase）催化端粒合成和延伸的酶）催化端粒合成和延伸的酶l端粒酶是核糖核蛋白，蛋白质和核酸端粒酶是核糖核蛋白，蛋白质和核酸l通过端粒重复序列扩展法（通过端粒重复序列扩展法（TRAP）检测）检测l在人体正常细胞（除生殖细胞和干细胞），端粒酶在人体正常细胞（除生殖细胞和干细胞），端粒酶的生物合成和酶活性受到抑制，在分化较低的癌细的生物合成和酶活性
8、受到抑制，在分化较低的癌细胞中活性高胞中活性高第十一页，本课件共有92页12酶酶 名名疾病与疾病与酶酶活力活力变变化化淀粉淀粉酶酶胰胰脏脏疾病，疾病，肾脏肾脏疾病疾病时时升高；肝病升高；肝病时时下降下降-谷氨谷氨酰转肽酰转肽酶酶原原发发性和性和继发继发性肝癌，活力增高至性肝癌，活力增高至200单单位以上，阻塞性黄疸、位以上，阻塞性黄疸、肝硬化、胆道癌等，血清中肝硬化、胆道癌等，血清中酶酶活力升高活力升高醛缩醛缩酶酶急性急性传传染性肝炎、心肌梗塞，血清中染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶酶活力活力显显著升高著升高胃蛋白胃蛋白酶酶胃癌，活力升高；十二指胃癌，活力升高；十二指肠溃疡肠溃疡，活力下降，活力下
9、降磷酸葡糖磷酸葡糖变变位位酶酶肝炎、癌症，活力升高肝炎、癌症，活力升高山梨醇脱山梨醇脱氢氢酶酶急性肝炎，活力急性肝炎，活力显显著提高著提高脂肪脂肪酶酶急性胰腺炎，活力明急性胰腺炎，活力明显显增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高肌酸磷酸激肌酸磷酸激酶酶心肌梗塞，活力心肌梗塞，活力显显著升高；肌炎、肌肉著升高；肌炎、肌肉创伤创伤，活力升高，活力升高-羟羟基丁酸脱基丁酸脱氢氢酶酶心肌梗塞、心肌炎，活力增高心肌梗塞、心肌炎，活力增高鸟鸟氨酸氨基甲氨酸氨基甲酰转酰转移移酶酶急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明显显升高升高葡萄糖氧化葡萄糖
10、氧化酶酶测测定血糖含量，定血糖含量，诊诊断糖尿病断糖尿病亮氨酸氨亮氨酸氨肽肽酶酶肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明显显升高升高第十二页，本课件共有92页13（二）用酶测定体液中某些物质的变化（二）用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病诊断疾病l葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶诊断糖尿病诊断糖尿病l葡萄糖氧化酶和过氧化物酶葡萄糖氧化酶和过氧化物酶诊断糖尿病诊断糖尿病l尿素酶尿素酶诊断肝、肾病变诊断肝、肾病变l胆固醇氧化酶胆固醇氧化酶高血脂症高血脂症l谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶肝硬化、肝昏迷肝硬化、肝昏迷lDNA聚合酶聚合酶基因诊断、癌基因基因诊断、癌基因l酶标免疫检测法酶标免疫检测
11、法抗体、抗原抗体、抗原第十三页，本课件共有92页14二、在治疗疾病方面的应用二、在治疗疾病方面的应用l1、蛋白酶、蛋白酶消化剂、消炎剂、高血压消化剂、消炎剂、高血压l2、-淀粉酶淀粉酶淀粉引起的消化不良淀粉引起的消化不良l3、脂肪酶、脂肪酶脂肪引起的消化不良脂肪引起的消化不良l4、溶菌酶、溶菌酶抗菌、消炎、带状疱疹、流感抗菌、消炎、带状疱疹、流感l5、超氧化物歧化酶、超氧化物歧化酶抗氧化、抗衰老、皮肌炎、抗氧化、抗衰老、皮肌炎、结肠炎结肠炎l6、L-天冬酰胺酶天冬酰胺酶治疗癌症、特别是白血病治疗癌症、特别是白血病第十四页，本课件共有92页15l7、尿激酶、尿激酶血栓类、风湿性关节炎血栓类、风湿
12、性关节炎l8、纳豆激酶、纳豆激酶溶栓溶栓l9、凝血酶、凝血酶出血性疾病出血性疾病l10、组织纤溶酶原激活剂、组织纤溶酶原激活剂血栓血栓l11、乳糖酶、乳糖酶乳糖引起的腹胀、腹泻乳糖引起的腹胀、腹泻l12、核酸类酶、核酸类酶RNA病毒病毒二、在治疗疾病方面的应用二、在治疗疾病方面的应用第十五页，本课件共有92页16酶酶 名名来来 源源用用 途途纤维纤维素素酶酶霉菌霉菌治治疗疗消化不良，食欲不振消化不良，食欲不振链链激激酶酶链链球菌球菌治治疗疗血栓性静脉炎，咳痰，血血栓性静脉炎，咳痰，血肿肿，下出血，下出血，骨折骨折青霉素青霉素酶酶蜡状芽蜡状芽孢孢杆菌杆菌治治疗疗青霉素引起的青霉素引起的过过敏反敏
13、反应应胶原胶原酶酶细细菌菌分解胶原，消炎，化分解胶原，消炎，化脓脓，脱痂，治，脱痂，治疗溃疡疗溃疡右旋糖右旋糖酐酐酶酶微生物微生物预预防防龋齿龋齿 胆碱胆碱酯酯酶酶细细菌菌治治疗疗皮肤病，支气管炎，气喘皮肤病，支气管炎，气喘弹弹性蛋白性蛋白酶酶胰胰脏脏治治疗动疗动脉硬化，降血脂脉硬化，降血脂其他第十六页，本课件共有92页17三、在药物制造方面的应用三、在药物制造方面的应用l1、青霉素酰化酶制造半合成抗生素、青霉素酰化酶制造半合成抗生素l2、-酪氨酸酶制造多巴酪氨酸酶制造多巴l3、核苷磷酸化酶制造阿糖腺苷、核苷磷酸化酶制造阿糖腺苷l4、无色杆菌蛋白酶制造人胰岛素、无色杆菌蛋白酶制造人胰岛素l5、
14、多核苷酸磷酸化酶生产聚肌胞、多核苷酸磷酸化酶生产聚肌胞l6、-D-葡萄糖苷酶制造抗肿瘤人参皂甙葡萄糖苷酶制造抗肿瘤人参皂甙第十七页，本课件共有92页18酶酶 名名主要来源主要来源用用 途途青霉素青霉素酰酰化化酶酶微生物微生物制造半合成青霉素和制造半合成青霉素和头孢头孢菌素菌素11-羟羟化化酶酶霉菌霉菌制造制造氢氢化可的松化可的松L-酪氨酸酪氨酸转转氨氨酶酶细细菌菌制造多巴（制造多巴（L-二二羟羟苯丙氨酸）苯丙氨酸）-酪氨酸酪氨酸酶酶植物植物制造多巴制造多巴-甘露糖苷甘露糖苷酶酶链链霉菌霉菌制造高效制造高效链链霉素霉素核苷磷酸化核苷磷酸化酶酶微生物微生物生生产产阿拉伯糖腺阿拉伯糖腺嘌嘌呤核苷（阿
15、糖腺苷）呤核苷（阿糖腺苷）酰酰基氨基酸水解基氨基酸水解酶酶微生物微生物生生产产L-氨基酸氨基酸5-磷酸二磷酸二酯酯酶酶桔青霉等微生物桔青霉等微生物生生产产各种核苷酸各种核苷酸多核苷酸磷酸化多核苷酸磷酸化酶酶微生物微生物生生产产聚肌胞，聚肌苷酸聚肌胞，聚肌苷酸无色杆菌蛋白无色杆菌蛋白酶酶细细菌菌由猪胰由猪胰岛岛素（素（Ala-30）转变为转变为人胰人胰岛岛素素（Thr-30）核糖核酸核糖核酸酶酶微生物微生物生生产产核苷酸核苷酸蛋白蛋白酶酶动动物、植物、微物、植物、微生物生物生生产产L-氨基酸氨基酸-葡萄糖苷葡萄糖苷酶酶黑曲霉等微生物黑曲霉等微生物生生产产人参皂人参皂甙甙-Rh2三、在药物制造方面
16、的应用三、在药物制造方面的应用第十八页，本课件共有92页19第二节第二节在食品方面的应用在食品方面的应用l一、在食品保鲜方面的应用一、在食品保鲜方面的应用l二、在食品生产方面的应用二、在食品生产方面的应用l三、在食品添加剂生产方面的应用三、在食品添加剂生产方面的应用l四、在改善食品品质和风味方面的应用四、在改善食品品质和风味方面的应用第十九页，本课件共有92页20一、在食品保鲜方面的应用一、在食品保鲜方面的应用l食品除氧保鲜（葡萄糖氧化酶）食品除氧保鲜（葡萄糖氧化酶）lO2葡萄糖葡萄糖H2O2l蛋类制品脱糖保鲜（葡萄糖氧化酶）蛋类制品脱糖保鲜（葡萄糖氧化酶）l食品灭菌保鲜（溶菌酶）食品灭菌保鲜
17、（溶菌酶）第二十页，本课件共有92页21二、在食品生产方面的应用二、在食品生产方面的应用l1、酶在淀粉类食品生产方面的应用、酶在淀粉类食品生产方面的应用l2、酶在蛋白类食品生产方面的应用、酶在蛋白类食品生产方面的应用l3、酶在果蔬类食品生产方面的应用、酶在果蔬类食品生产方面的应用第二十一页，本课件共有92页221、在淀粉类食品生产方面的应用、在淀粉类食品生产方面的应用l（1）葡萄糖的生产）葡萄糖的生产淀粉淀粉-淀粉酶淀粉酶糊精糊精糖化酶糖化酶葡萄糖葡萄糖糖化酶（葡萄糖淀粉酶）：糖化酶（葡萄糖淀粉酶）：-1,4糖苷键；糖苷键；-1,6糖苷键糖苷键-1,3糖苷键糖苷键第二十二页，本课件共有92页2
18、3l（2）果葡糖浆的生产）果葡糖浆的生产l葡萄糖葡萄糖葡萄糖异构酶葡萄糖异构酶果糖果糖l葡萄糖异构酶（木糖异构酶）：催化葡萄糖异构酶（木糖异构酶）：催化D-木糖、木糖、D-葡萄糖、葡萄糖、D-核糖等醛糖转化为酮糖核糖等醛糖转化为酮糖l果糖果糖41%，葡萄糖，葡萄糖52%，低聚果糖，低聚果糖6%第二十三页，本课件共有92页24l（3）饴糖、麦芽糖的生产）饴糖、麦芽糖的生产l大米糯米大米糯米+大麦芽（大麦芽（-淀粉酶、淀粉酶、-淀粉酶）支链淀粉酶淀粉酶）支链淀粉酶饴糖饴糖第二十四页，本课件共有92页25l（4）糊精、麦芽糊精的生产）糊精、麦芽糊精的生产l淀粉低程度水解产物淀粉低程度水解产物l用于食
19、品增稠剂、填充剂和吸收剂用于食品增稠剂、填充剂和吸收剂l工艺流程：工艺流程：l淀粉淀粉调浆调浆加酶水解加酶水解过滤过滤脱色脱色离子交换离子交换除去离子除去离子浓缩浓缩喷雾干燥喷雾干燥产品产品第二十五页，本课件共有92页26l（5）环状糊精的生产）环状糊精的生产l6-12个葡萄糖单位以个葡萄糖单位以-1,4糖苷键连接而成环状结构糖苷键连接而成环状结构l-,-,-环状糊精：环状糊精：6、7、8个葡萄糖个葡萄糖l生产工艺：生产工艺：-环状糊精环状糊精l淀粉浆淀粉浆加热糊化加热糊化冷却冷却加环状糊精葡萄糖苷转加环状糊精葡萄糖苷转移酶（移酶（CGT）终止反应终止反应加加-淀粉酶液化淀粉酶液化脱色脱色过滤
20、过滤浓缩浓缩结晶结晶分离分离干燥干燥产品产品第二十六页，本课件共有92页27蛋白酶，蛋白酶，-淀粉酶，糖化发芽的大麦淀粉酶，糖化发芽的大麦磨碎磨碎制麦芽浆制麦芽浆加啤酒花，煮麦芽汁加啤酒花，煮麦芽汁冷却，去酒花残渣冷却，去酒花残渣发酵发酵蛋白酶，糖化酶，蛋白酶，糖化酶，-葡聚糖酶葡聚糖酶调理啤酒调理啤酒巴氏灭菌巴氏灭菌成品啤酒成品啤酒啤酒酿造啤酒酿造第二十七页，本课件共有92页28酶酶用途用途-淀粉酶淀粉酶生产糊精、麦芽糊精生产糊精、麦芽糊精-淀粉酶、糖化酶淀粉酶、糖化酶生产淀粉水解糖、葡萄糖生产淀粉水解糖、葡萄糖-淀粉酶、淀粉酶、-淀粉酶、支链淀粉酶淀粉酶、支链淀粉酶生产饴糖、麦芽糖、啤酒酿
21、造生产饴糖、麦芽糖、啤酒酿造支链淀粉酶支链淀粉酶生产直链淀粉生产直链淀粉糖化酶、支链淀粉酶糖化酶、支链淀粉酶生产葡萄糖生产葡萄糖-淀粉酶、糖化酶、葡萄糖异构酶淀粉酶、糖化酶、葡萄糖异构酶生产果葡糖浆、高果糖浆、果糖生产果葡糖浆、高果糖浆、果糖-淀粉酶、环状糊精葡萄糖苷酶淀粉酶、环状糊精葡萄糖苷酶生产环状糊精生产环状糊精酶在淀粉类食品生产中的应用酶在淀粉类食品生产中的应用第二十八页，本课件共有92页292、在蛋白类食品生产方面的应用、在蛋白类食品生产方面的应用l（1）水解蛋白的生产）水解蛋白的生产蛋白胨、氨基酸、多肽蛋白胨、氨基酸、多肽l（2）氨基酸的生产）氨基酸的生产20种氨基酸种氨基酸l（3
22、）明胶的生产）明胶的生产碱性蛋白酶碱性蛋白酶l（4）干酪的生产）干酪的生产l（5）肉类的嫩化）肉类的嫩化l（6）低乳糖奶的生产）低乳糖奶的生产第二十九页，本课件共有92页30（4）干酪的生产）干酪的生产l干酪又称奶酪，酪蛋白凝固而成的一种营养价值高、容干酪又称奶酪，酪蛋白凝固而成的一种营养价值高、容易消化吸收的食品，其主要成分是蛋白质和乳脂易消化吸收的食品，其主要成分是蛋白质和乳脂l乳酸菌发酵乳酸菌发酵/加入凝乳蛋白酶加入凝乳蛋白酶l凝乳酶水解凝乳酶水解-酪蛋白，在酸性环境下，钙离子使酪蛋白凝酪蛋白，在酸性环境下，钙离子使酪蛋白凝固，再经切块加热压榨后熟化而成固，再经切块加热压榨后熟化而成l工
23、艺过程：工艺过程：原料乳原料乳灭菌灭菌加入钙离子和凝乳蛋白酶加入钙离子和凝乳蛋白酶凝固蛋白凝固蛋白切碎、搅拌切碎、搅拌排出乳清排出乳清压榨成形压榨成形加盐加盐成熟（半年）成熟（半年）干酪干酪第三十页，本课件共有92页31（5）肉类的嫩化）肉类的嫩化l决定肉硬度的最主要的因素是肌原纤维和结缔组织，而肉的总决定肉硬度的最主要的因素是肌原纤维和结缔组织，而肉的总嫩度基本上是由结缔组织中胶原蛋白含量所决定嫩度基本上是由结缔组织中胶原蛋白含量所决定l木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶 l工业上嫩化肉的方式有两种工业上嫩化肉的方式有两种l浸渍法浸渍法l宰前注射法宰前注射法第三十一页，本课件共有92页32（6）低乳糖奶的
24、生产）低乳糖奶的生产l乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类，无甜味、溶解度低乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类，无甜味、溶解度低l-半乳糖苷酶使乳糖水解为葡萄糖和半乳糖半乳糖苷酶使乳糖水解为葡萄糖和半乳糖l工艺：工艺：l鲜奶鲜奶灭菌灭菌冷却冷却加入乳糖酶加入乳糖酶加热灭菌加热灭菌低低乳糖奶乳糖奶第三十二页，本课件共有92页333、在果蔬类食品生产方面的应用、在果蔬类食品生产方面的应用l（1）柑橘制品去苦味）柑橘制品去苦味l（2）柑橘罐头防止白色混浊）柑橘罐头防止白色混浊l（3）果蔬制品的脱色）果蔬制品的脱色l（4）酶在果汁生产中的应用）酶在果汁生产中的应用l（5）酶在果酒生产中的应用）酶在果酒生产中的应
25、用第三十三页，本课件共有92页34（1）柑橘制品去苦味）柑橘制品去苦味l柑橘中含有柚苷而有苦味柑橘中含有柚苷而有苦味l柚苷酶作用水解生成鼠李糖和无苦味的柚配质柚苷酶作用水解生成鼠李糖和无苦味的柚配质-7-葡萄糖苷葡萄糖苷l柑橘罐头生产时将柑橘和含有一定量柚苷酶的糖水一起柑橘罐头生产时将柑橘和含有一定量柚苷酶的糖水一起装罐，密封后升温至柚苷酶适宜温度范围，保温，再升装罐，密封后升温至柚苷酶适宜温度范围，保温，再升温至灭菌温度。温至灭菌温度。第三十四页，本课件共有92页35（2）柑橘罐头防止白色混浊）柑橘罐头防止白色混浊l柑橘中含有橙皮苷会使汁液中出现白色浑浊柑橘中含有橙皮苷会使汁液中出现白色浑浊
26、l橙皮苷酶水解产生鼠李糖和橙皮素橙皮苷酶水解产生鼠李糖和橙皮素-7-葡萄糖苷葡萄糖苷l其最适反应其最适反应pH和温度分别为和温度分别为3.5和和60第三十五页，本课件共有92页36（3）果蔬制品的脱色）果蔬制品的脱色l许多水果和蔬菜，如葡萄、桃、草莓、芹菜等都含有花青素。许多水果和蔬菜，如葡萄、桃、草莓、芹菜等都含有花青素。花青素是一类水溶性植物色素，其颜色随花青素是一类水溶性植物色素，其颜色随pH的不同而改变，的不同而改变，在光照和稍高的温度下，很快变为褐色，与金属离子反应则在光照和稍高的温度下，很快变为褐色，与金属离子反应则呈灰紫色。呈灰紫色。l花青素酶处理，使花青素水解成为无色的葡萄糖和
27、配基花青素酶处理，使花青素水解成为无色的葡萄糖和配基l其最适反应其最适反应pH和温度分别为和温度分别为4.0和和40第三十六页，本课件共有92页37（4）酶在果汁生产中的应用）酶在果汁生产中的应用l果蔬本身所含有的果胶、纤维素、淀粉和蛋白质等是引果蔬本身所含有的果胶、纤维素、淀粉和蛋白质等是引起果蔬汁浑浊、褐变等不良因素的主要原因，以传统的起果蔬汁浑浊、褐变等不良因素的主要原因，以传统的压榨和过滤等生产工艺难以使果蔬汁达到较高品质。压榨和过滤等生产工艺难以使果蔬汁达到较高品质。l果胶酯酶催化果胶甲酯水解生成果胶酸和甲醇果胶酯酶催化果胶甲酯水解生成果胶酸和甲醇l聚半乳糖醛酸酶聚半乳糖醛酸酶第三十
28、七页，本课件共有92页38（5）酶在果酒生产中的应用）酶在果酒生产中的应用l以果汁为原料，通过微生物发酵而成的含以果汁为原料，通过微生物发酵而成的含酒精饮料酒精饮料l果胶酶、蛋白酶、花青素酶、固定化微生果胶酶、蛋白酶、花青素酶、固定化微生物物 第三十八页，本课件共有92页39三、在食品添加剂生产方面的应用三、在食品添加剂生产方面的应用l1、酶在酸味剂生产中的应用、酶在酸味剂生产中的应用l2、酶在食品增味剂生产中的应用、酶在食品增味剂生产中的应用l3、酶在甜味剂生产中的应用、酶在甜味剂生产中的应用l4、酶在乳化剂生产中的应用、酶在乳化剂生产中的应用第三十九页，本课件共有92页401、在酸味剂生产
29、中的应用、在酸味剂生产中的应用l以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂总称为酸味剂以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂总称为酸味剂l主要集中在乳酸、苹果酸主要集中在乳酸、苹果酸l（1）乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸）乳酸脱氢酶催化丙酮酸还原为乳酸l（2）2-卤代酸脱卤酶催化卤代酸脱卤酶催化2-氯丙酸生成乳酸氯丙酸生成乳酸l（3）延胡索酸催化反丁烯二酸水合，生成苹果酸）延胡索酸催化反丁烯二酸水合，生成苹果酸第四十页，本课件共有92页412、在食品增味剂生产中的应用、在食品增味剂生产中的应用l食品增味剂或称食品风味增强剂，是指补充或食品增味剂或称食品风味增强剂，是指补充或增强食品原有风味的增强食品原
30、有风味的类物质，通常又称为鲜类物质，通常又称为鲜味剂。味剂。l（1）L-氨基酸的酶法生产氨基酸的酶法生产l（2）呈味核苷酸的酶法生产）呈味核苷酸的酶法生产第四十一页，本课件共有92页423、在甜味剂生产中的应用、在甜味剂生产中的应用l食品甜味剂能改进食品的可口性和其他食用性质，满足有些食品甜味剂能改进食品的可口性和其他食用性质，满足有些人的爱好，并且可供给人体热能。人的爱好，并且可供给人体热能。l（1）嗜热菌蛋白酶催化天冬氨酸和苯丙氨酸反应生成）嗜热菌蛋白酶催化天冬氨酸和苯丙氨酸反应生成天苯天苯肽肽甜度是蔗糖的甜度是蔗糖的150-200倍倍l（2）葡萄糖基转移酶生产）葡萄糖基转移酶生产帕拉金糖
31、帕拉金糖甜度较低甜度较低l（3）果聚糖蔗糖酶生产）果聚糖蔗糖酶生产低聚果糖低聚果糖蔗糖甜度的蔗糖甜度的60%l（4）-葡萄糖醛酸生产葡萄糖醛酸生产单葡萄糖醛酸基甘草皂甙单葡萄糖醛酸基甘草皂甙甜度是甜度是蔗糖的蔗糖的170-200倍倍第四十二页，本课件共有92页434、在乳化剂生产中的应用、在乳化剂生产中的应用l食品乳化剂是食品加工过程中使互不相溶食品乳化剂是食品加工过程中使互不相溶的液体（如油和水）形成稳定乳浊液的的液体（如油和水）形成稳定乳浊液的类食品添加剂。类食品添加剂。l甘油单脂及其衍生物和大豆磷脂甘油单脂及其衍生物和大豆磷脂l脂肪酶脂肪酶第四十三页，本课件共有92页44四、在改善食品品
32、质和风味方面的应用四、在改善食品品质和风味方面的应用l1、风味酶、风味酶l2、面包制作、面包制作l3、有蔗糖的糕点、有蔗糖的糕点l4、鱼蛋白水解物、鱼蛋白水解物l5、乳制品、乳制品第四十四页，本课件共有92页451、风味酶、风味酶l洋葱风味酶处理甘蓝，可使甘蓝呈现洋葱的风味洋葱风味酶处理甘蓝，可使甘蓝呈现洋葱的风味l用奶油风味酶作用于含乳脂的巧克力、冰淇淋和人造奶油等食用奶油风味酶作用于含乳脂的巧克力、冰淇淋和人造奶油等食品，可使这些食品增强奶油的风味品，可使这些食品增强奶油的风味l在加工或保藏过程中，食品原有的风味减弱或失去，添加各在加工或保藏过程中，食品原有的风味减弱或失去，添加各种风味酶
33、，则可使它们恢复甚至强化原来的天然风味。种风味酶，则可使它们恢复甚至强化原来的天然风味。第四十五页，本课件共有92页46酶酶作用机理作用机理效果效果-淀粉淀粉酶酶调节调节麦芽糖和葡萄糖的生成麦芽糖和葡萄糖的生成量，促量，促进进酵母的生酵母的生长长和二氧和二氧化碳的化碳的产产生生缩缩短短发发酵酵时间时间，使面包更加松，使面包更加松软软可口可口蛋白蛋白酶酶催化部分蛋白催化部分蛋白质质水解生成氨水解生成氨基酸，促基酸，促进进酵母的生酵母的生长长和二和二氧化碳的氧化碳的产产生生使面筋使面筋软软化，增化，增强强面筋延展性，面筋延展性，缩缩短短发发酵酵时间时间，防止面包老化，防止面包老化，延延长长保保质质
34、期期-淀粉淀粉酶酶催化淀粉水解，生成麦芽糖催化淀粉水解，生成麦芽糖改善改善风风味，防止面包、糕点老化味，防止面包、糕点老化乳糖乳糖酶酶分解乳糖生成葡萄糖和半乳分解乳糖生成葡萄糖和半乳糖糖利于酵母生利于酵母生长长，促，促进发进发酵，改善酵，改善面包的色面包的色泽泽和和质质量量脂肪氧化脂肪氧化酶酶氧化分解不氧化分解不饱饱和脂肪酸，生和脂肪酸，生成成羧羧基化合物基化合物使面包具有芳香使面包具有芳香风风味味在面包加工过程中添加的酶及其对面包质量的影响在面包加工过程中添加的酶及其对面包质量的影响2、面包制作、面包制作第四十六页，本课件共有92页473、有蔗糖的糕点、有蔗糖的糕点l添加适量的蔗糖酶，可以催
35、化蔗糖水解生添加适量的蔗糖酶，可以催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。果糖具有类似蜜糖的风成葡萄糖和果糖。果糖具有类似蜜糖的风味，同时还可以防止蔗糖析出结晶。味，同时还可以防止蔗糖析出结晶。第四十七页，本课件共有92页484、鱼蛋白水解物、鱼蛋白水解物l苦味苷使产品带有苦昧。苦味苷使产品带有苦昧。l羧肽酶或者氨肽酶，催化生产中产生的苦羧肽酶或者氨肽酶，催化生产中产生的苦味肽水解生成氨基酸，从而改善鱼蛋白水味肽水解生成氨基酸，从而改善鱼蛋白水解物的风味。解物的风味。第四十八页，本课件共有92页495、乳制品、乳制品l乳制品的特有香味主要是由脂肪酸及其分乳制品的特有香味主要是由脂肪酸及其分解产物产生的。
36、加入适量脂肪酶或酯酶，解产物产生的。加入适量脂肪酶或酯酶，可以使乳中的脂肪水解，生成脂肪酸和甘可以使乳中的脂肪水解，生成脂肪酸和甘油二酯或甘油单酯等。油二酯或甘油单酯等。第四十九页，本课件共有92页50第三节第三节在轻工、化工方面的应用在轻工、化工方面的应用l一、酶在原料处理方面的应用一、酶在原料处理方面的应用l二、酶在轻工、化工产品制造方面的应用二、酶在轻工、化工产品制造方面的应用l三、加酶增强产品的使用效果三、加酶增强产品的使用效果第五十页，本课件共有92页51一、在原料处理方面的应用一、在原料处理方面的应用l1、发酵原料的处理、发酵原料的处理l2、纺织原料的处理、纺织原料的处理l3、制浆
37、、造纸原料的处理、制浆、造纸原料的处理l4、生丝的脱胶处理、生丝的脱胶处理l5、羊毛的除垢处理、羊毛的除垢处理l6、皮革的脱毛处理、皮革的脱毛处理l7、烟草原料的处理、烟草原料的处理l8、甜菜蜜糖的处理、甜菜蜜糖的处理第五十一页，本课件共有92页521、发酵原料的处理、发酵原料的处理l淀粉原料淀粉原料-淀粉酶淀粉酶糖化酶糖化酶葡葡萄糖萄糖l纤维素纤维素纤维素酶纤维素酶葡萄糖葡萄糖l戊聚糖戊聚糖戊聚糖酶戊聚糖酶戊糖戊糖第五十二页，本课件共有92页532、纺织原料的处理、纺织原料的处理l上浆上浆l退浆退浆第五十三页，本课件共有92页543、制浆、造纸原料的处理、制浆、造纸原料的处理l去除木质素去除
38、木质素木质素酶木质素酶l漂白漂白木聚糖酶、半纤维素酶、木质素过氧化物木聚糖酶、半纤维素酶、木质素过氧化物酶酶l回收纸墨迹去除回收纸墨迹去除纤维素酶纤维素酶第五十四页，本课件共有92页554、生丝的脱胶处理、生丝的脱胶处理l不溶于水的有光泽的丝蛋白不溶于水的有光泽的丝蛋白丝胶包裹丝胶包裹l胰蛋白酶、木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶胰蛋白酶、木瓜蛋白酶或微生物蛋白酶第五十五页，本课件共有92页565、羊毛的除垢处理、羊毛的除垢处理l羊毛表面有鳞状物质，即一些蛋白质聚合体羊毛表面有鳞状物质，即一些蛋白质聚合体l枯草杆菌蛋白酶等可以去除羊毛表面上存在的鳞枯草杆菌蛋白酶等可以去除羊毛表面上存在的鳞垢垢第五十六页
39、，本课件共有92页576、皮革的脱毛处理、皮革的脱毛处理l碱性或中性蛋白酶，将毛与真皮连接的毛囊中的蛋碱性或中性蛋白酶，将毛与真皮连接的毛囊中的蛋白质水解除去，从而使毛脱落。白质水解除去，从而使毛脱落。l脱毛处理后得到的原料皮脱毛处理后得到的原料皮蛋白酶和脂肪酶进行蛋白酶和脂肪酶进行处理，以除去原料皮上黏附的油脂和污垢，使皮革松处理，以除去原料皮上黏附的油脂和污垢，使皮革松软、光滑，从而提高皮革制品的质量。软、光滑，从而提高皮革制品的质量。第五十七页，本课件共有92页587、烟草原料的处理、烟草原料的处理l用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶进行烟梗和烟末用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶进行烟梗和烟末
40、的处理，可以提高烟草质量，降低生产成本；的处理，可以提高烟草质量，降低生产成本；l用一定量的硝酸还原酶和蔗糖转化酶处理烟草，可用一定量的硝酸还原酶和蔗糖转化酶处理烟草，可以增加香气；以增加香气；l用一定量的用一定量的-淀粉酶、蛋白酶等进行处理，可以淀粉酶、蛋白酶等进行处理，可以促进烟叶内部有机物质的分解与转化，使各组促进烟叶内部有机物质的分解与转化，使各组分的比例趋向协调和平衡分的比例趋向协调和平衡第五十八页，本课件共有92页598、甜菜蜜糖的处理、甜菜蜜糖的处理l棉子糖是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的棉子糖是由半乳糖、葡萄糖和果糖组成的三糖。三糖。l在在pH5.2，4550的条件下，蜜二糖酶的
41、条件下，蜜二糖酶可以催化棉子糖水解生成半乳糖和蔗糖。可以催化棉子糖水解生成半乳糖和蔗糖。第五十九页，本课件共有92页60二、在轻工、化工产品制造方面的应用二、在轻工、化工产品制造方面的应用l1、酶法生产、酶法生产L-氨基酸氨基酸l2、酶法生产有机酸、酶法生产有机酸l3、酶法制造化工原料、酶法制造化工原料第六十页，本课件共有92页611、酶法生产、酶法生产L-氨基酸氨基酸l(1)氨基酰化酶光学拆分氨基酰化酶光学拆分DL-酰基氨基酸生产酰基氨基酸生产L-氨基酸氨基酸 l(2)用天冬氨酸酶将延胡索酸氨基化生成用天冬氨酸酶将延胡索酸氨基化生成L-天冬氨酸天冬氨酸 第六十一页，本课件共有92页62l(3
42、)用用L-天冬氨酸天冬氨酸-4-脱羧酶生产脱羧酶生产L-丙氨酸丙氨酸 l(4)用己内酰胺水解酶生产用己内酰胺水解酶生产L-赖氨酸赖氨酸 第六十二页，本课件共有92页63l(5)用噻唑啉羧酸水解酶合成用噻唑啉羧酸水解酶合成L-半胱氨酸半胱氨酸第六十三页，本课件共有92页642、酶法生产有机酸、酶法生产有机酸l（1）用延胡索酸酶（）用延胡索酸酶（fumarase）生产）生产L-苹果酸苹果酸l（2）用环氧琥珀酸酶催化环氧琥珀酸水解生成）用环氧琥珀酸酶催化环氧琥珀酸水解生成L-酒石酸酒石酸第六十四页，本课件共有92页653、酶法制造化工原料、酶法制造化工原料l丙烯酰胺是一种重要的化工原料，可以用于聚合
43、生成聚丙烯酰胺是一种重要的化工原料，可以用于聚合生成聚丙烯酰胺、广泛用作絮凝剂和制成各种凝胶。利用丙烯丙烯酰胺、广泛用作絮凝剂和制成各种凝胶。利用丙烯腈为原料，在腈水合酶的催化作用下，可以水合生成丙腈为原料，在腈水合酶的催化作用下，可以水合生成丙烯酰胺烯酰胺第六十五页，本课件共有92页66三、加酶增强产品的使用效果三、加酶增强产品的使用效果l1、加酶洗涤剂、加酶洗涤剂l2、加酶牙膏、牙粉、漱口水、加酶牙膏、牙粉、漱口水l3、加酶饲料、加酶饲料l4、加酶护肤品、加酶护肤品第六十六页，本课件共有92页671、加酶洗涤剂、加酶洗涤剂l碱性蛋白酶；碱性蛋白酶；l淀粉酶、脂肪酶、果胶酶和纤维素酶等淀粉酶
44、、脂肪酶、果胶酶和纤维素酶等第六十七页，本课件共有92页682、加酶牙膏、牙粉、漱口水、加酶牙膏、牙粉、漱口水l蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和右旋糖酐酶蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和右旋糖酐酶（dextranase）等，其中右旋糖酐酶对）等，其中右旋糖酐酶对预防龋齿有显著功效。预防龋齿有显著功效。第六十八页，本课件共有92页693、加酶饲料、加酶饲料l淀粉酶、蛋白酶、植酸酶、纤维素酶和半纤维素酶等，可以增淀粉酶、蛋白酶、植酸酶、纤维素酶和半纤维素酶等，可以增加饲料的可消化性加饲料的可消化性l纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、-葡聚糖酶等，可以将这葡聚糖酶等，可以将这些非淀粉多糖水解，
45、使包裹在其中的营养成分释出些非淀粉多糖水解，使包裹在其中的营养成分释出l磷，磷，70左右以植酸（左右以植酸（phyticacid）（肌醇六磷酸）形式）（肌醇六磷酸）形式存在，植酸酶存在，植酸酶第六十九页，本课件共有92页704、加酶护肤品、加酶护肤品l添加超氧化物歧化酶（添加超氧化物歧化酶（SOD）、碱性磷酸酶（）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase）、溶菌酶（）、溶菌酶（lysozyme）、弹性蛋白酶）、弹性蛋白酶（elastase）等，可有效地提高护肤效果）等，可有效地提高护肤效果l超氧化物歧化酶有抗氧化、抗衰老、抗辐射的功效。超氧化物歧化酶有抗氧化、抗衰老、抗辐射的功效
46、。l溶菌酶可以水解细菌的细胞膜，从而有效消除皮肤表面黏附的溶菌酶可以水解细菌的细胞膜，从而有效消除皮肤表面黏附的细菌，起到杀菌消炎的作用。细菌，起到杀菌消炎的作用。l加到护肤品中的弹性蛋白酶，可以水解皮肤表面老化、死亡细加到护肤品中的弹性蛋白酶，可以水解皮肤表面老化、死亡细胞的蛋白质达到皮肤表面光洁、有弹性的效果。胞的蛋白质达到皮肤表面光洁、有弹性的效果。第七十页，本课件共有92页71第四节第四节在能源开发方面的应用在能源开发方面的应用l一、乙醇生产一、乙醇生产l二、氢气二、氢气l三、生物电池三、生物电池第七十一页，本课件共有92页72一、乙醇生产一、乙醇生产l玉米淀粉玉米淀粉低聚糖低聚糖葡萄
47、糖葡萄糖乙醇乙醇l纤维素纤维素葡萄糖葡萄糖淀粉酶淀粉酶糖化酶糖化酶酵母酵母酶工程酶工程发酵工程发酵工程纤维素酶纤维素酶第七十二页，本课件共有92页73第七十三页，本课件共有92页74二、氢气二、氢气l生物制氢生物制氢l以废糖液为原料以废糖液为原料l丁酸梭状芽孢杆菌丁酸梭状芽孢杆菌第七十四页，本课件共有92页75生物电池生物电池l利用氧化还原反应的化学能利用氧化还原反应的化学能电子转移系统电子转移系统电极反应（化学能电极反应（化学能电能）电能）燃料燃料酶氧化酶氧化酶反应生成物酶反应生成物电化学氧化电化学氧化电能电能燃料燃料氧化型辅酶氧化型辅酶酶氧化酶氧化酶反应生成物酶反应生成物还原型辅酶还原型辅
48、酶电化学氧化电化学氧化电能电能第七十五页，本课件共有92页76l2007年年6月月15日的日的科学科学杂志，新催化工艺加杂志，新催化工艺加快葡萄糖替代石油步伐快葡萄糖替代石油步伐l葡萄糖葡萄糖羟甲基糠醛羟甲基糠醛多种化合物多种化合物第七十六页，本课件共有92页77第五节第五节在环境保护方面的应用在环境保护方面的应用l一、酶在环境监测方面的应用一、酶在环境监测方面的应用l二、酶在废水处理方面的应用二、酶在废水处理方面的应用l三、酶在可生物降解材料开发方面的应用三、酶在可生物降解材料开发方面的应用第七十七页，本课件共有92页78一、在环境监测方面的应用一、在环境监测方面的应用l1、利用胆碱酯酶检测
49、、利用胆碱酯酶检测有机磷有机磷农药污染农药污染l2、利用乳酸脱氢酶的同工酶监测、利用乳酸脱氢酶的同工酶监测重金属重金属污染污染l3、通过、通过-葡聚糖苷酸酶监测葡聚糖苷酸酶监测大肠杆菌大肠杆菌污染污染l4、利用亚硝酸还原酶检测水中、利用亚硝酸还原酶检测水中亚硝酸盐亚硝酸盐浓度浓度第七十八页，本课件共有92页79二、在废水处理方面的应用二、在废水处理方面的应用l1、含淀粉、蛋白质、脂肪、含淀粉、蛋白质、脂肪微生物、固定化微生物、固定化酶酶l2、含酚废水、含酚废水固定化酚氧化酶固定化酚氧化酶l3、硝酸盐、亚硝酸盐的地下水或废水、硝酸盐、亚硝酸盐的地下水或废水固定化固定化硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、一
50、氧化氮还原酶硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、一氧化氮还原酶第七十九页，本课件共有92页80三、在可生物降解材料开发方面的应用三、在可生物降解材料开发方面的应用l利用脂肪酶的有机介质催化合成聚酯类物质、利用脂肪酶的有机介质催化合成聚酯类物质、聚糖酯类物质聚糖酯类物质l利用蛋白酶或脂肪酶合成多肽类或聚酰胺类物质利用蛋白酶或脂肪酶合成多肽类或聚酰胺类物质第八十页，本课件共有92页81第六节第六节在生物技术领域的应用在生物技术领域的应用l一、在去除细胞壁方面的应用一、在去除细胞壁方面的应用l二、在大分子切割方面的应用二、在大分子切割方面的应用l三、在分子拼接方面的应用三、在分子拼接方面的应用第八十一页，本课