6.6.2 酶工程

酶工程
酶工程是指在允许生命活动的环境条件下，通过活细胞或其所产生的酶来催化，借助生物反应装置和通过一定的工艺手段牛产出人类所需要的产品。酶工程技术主要依赖动物和微生物材料制造各种酶制剂。最原始的酶工程要追溯到人类的游牧时代。那时候的牧民已经会把牛奶制成奶酪，以便于贮存。他们从长期的实践中摸索出一套制奶酪的经验，其中关键的一点是要使用少量小牛犊的胃液。用现代的眼光看那就是在使用凝乳酶。此后，在开发使用酶的早期，人们使用的酶也多半来自动物的脏器和植物的器官。例如，从猪的胰脏中取得胰蛋白酶来软化皮革。以微生物酶为主体的酶制剂工艺形成于20世纪50年代。其中工业用酶50~60种，治疗和诊断疾病用酶120多种，酶试剂300多种，已经渉及到食品、医药、发酵、日用化工、轻纺、制革、水产、木材、造纸、能源、农业、环保等经济部门。因此，人们把酶制剂工业称为工业领域中的"医学金矿"。传统的甜味剂主要是蔗糖和糖精。糖精被禁用以后，蔗糖就成了食品甜味剂的主角。而目前通过酶工程制成的甜味剂正在逐步取代蔗糖作为食品和饮料的甜味剂。用酶工程制得的甜味剂有两种，即毛雷宁和索马丁，它们是由植物中提取的两种甜味蛋白，其甜度是蔗糖的10万倍，甜味在人的口中可以保持几个小时，具备了用基因操作法进行生产的可能性，是酶工程的一个重要研究项目。20世纪90年代，国际上酶制剂的年产量已经超过了10万吨，其来源有动物、植物和微生物。微生物酶制剂仍然是工业酶制剂的主体。由于酶制剂主要作为催化剂与添加剂使用，从而带动了许多产业的发展。
应用酶工程对农产品进行深加工，是人们努力的一个方向。应用酶工程是指在一定的生物反应器中，利用酶的催化功能，将相应的原料转化成人类需要的产品。其主要内容包括酶的分离和纯化、酶或细胞固定化以及固定化酶的反应器等。