酶工程生物技術(shù)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　1引言</b></p><p>　　人類生命物體的基本特征之一就是不斷地進(jìn)行新陳代謝，新陳代謝是由許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)組成的，如動植物的消化反應(yīng)和各種物質(zhì)的合成與分解等。這些反應(yīng)在體內(nèi)進(jìn)行地很快，原因是有生命的動植物體內(nèi)存在著的一種生物催化劑一酶的作用。酶制劑是在1833年由法國化學(xué)家佩思和珀索發(fā)現(xiàn)的，他們從麥芽提取液的酒精沉淀物中得到一種對熱不穩(wěn)定，而且能加速淀粉

2、轉(zhuǎn)變成糖的物質(zhì)，稱之為淀粉酶制劑。1926年隆姆首次從刀豆中提純得到脲酶結(jié)晶[1]。生物化工行業(yè)經(jīng)過70多年的發(fā)展，對酶的分子結(jié)構(gòu)，酶作用的機(jī)理及酶系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)已形成了一個完整的工業(yè)體系。整個行業(yè)也出現(xiàn)了一些新的發(fā)展態(tài)勢，在闡明生命活動的規(guī)律，探索工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、醫(yī)藥及對疾病的診斷、治療均有重要的意義。</p><p>　　2 酶在工程技術(shù)反應(yīng)中的特點(diǎn)與功能</p><p>　　2.

3、1酶及酶工程簡介</p><p>　　酶（enzyme）（圖2-1）是指由生物體內(nèi)活細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑。大多數(shù)由蛋白質(zhì)組成（少數(shù)為RNA）。能在機(jī)體中十分溫和的條件下，高效率地催化各種生物化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)生物體的新陳代謝。生命活動中的消化、吸收、呼吸、運(yùn)動和生殖都是酶促反應(yīng)過程。酶是細(xì)胞賴以生存的基礎(chǔ)。細(xì)胞新陳代謝包括的所有化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下進(jìn)行的。</p><p><

4、b>　　圖2-1 酶</b></p><p>　　哺乳動物的細(xì)胞就含有幾千種酶。它們或是溶解于細(xì)胞質(zhì)中，或是與各種膜結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，或是位于細(xì)胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)的特定位置上。這些酶統(tǒng)稱胞內(nèi)酶；另外，還有一些在細(xì)胞內(nèi)合成后再分泌至細(xì)胞外的酶──胞外酶[2]。酶催化化學(xué)反應(yīng)的能力叫酶活力（或稱酶活性）。酶活力可受多種因素的調(diào)節(jié)控制，從而使生物體能適應(yīng)外界條件的變化，維持生命活動。沒有酶的參與，新陳代謝只能

5、以極其緩慢的速度進(jìn)行，生命活動就根本無法維持。例如食物必須在酶的作用下降解成小分子，才能透過腸壁，被組織吸收和利用。在胃里有胃蛋白酶，在腸里有胰臟分泌的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等。又如食物的氧化是動物能量的來源，其氧化過程也是在一系列酶的催化下完成的。</p><p>　　酶工程就是將酶或者微生物細(xì)胞，動植物細(xì)胞，細(xì)胞器等在一定的生物反應(yīng)裝置中，利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段將相應(yīng)的原料轉(zhuǎn)

6、化成有用物質(zhì)并應(yīng)用于社會生活的一門科學(xué)技術(shù)。它包括酶制劑的制備,酶的固定化,酶的修飾與改造及酶反應(yīng)器等方面內(nèi)容。酶工程的應(yīng)用，主要集中于食品工業(yè)，輕工業(yè)以及醫(yī)藥工業(yè)中[1]。</p><p><b>　　2.2 酶的特點(diǎn)</b></p><p>　　2.2.1 酶與無機(jī)催化劑比較</p><p>　?。?）相同點(diǎn)：①改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身幾乎不

7、被消耗；②只催化已存在的化學(xué)反應(yīng)；③加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡時間，但不改變平衡點(diǎn)；④降低活化能，使化學(xué)反應(yīng)速率加快。⑤都會出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。 </p><p>　?。?）不同點(diǎn)：即酶的特性。</p><p>　　2.2.2 酶的特性</p><p>　?。?）高效性：酶的催化效率比無機(jī)催化劑更高，使得反應(yīng)速率更快； </p><p>　　

8、（2）專一性：一種酶只能催化一種或一類底物，如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解成多肽； </p><p>　　（3）多樣性：酶的種類很多，大約有4000多種； </p><p>　?。?）溫和性：是指酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在較溫和的條件下進(jìn)行的。 </p><p>　?。?）活性可調(diào)節(jié)性：包括抑制劑和激活劑調(diào)節(jié)、反饋抑制調(diào)節(jié)、共價修飾調(diào)節(jié)和變構(gòu)調(diào)節(jié)等。 </p>

9、;<p>　?。?）有些酶的催化性與輔因子有關(guān)。 </p><p>　　（7）易變性：由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會被高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞。 </p><p>　　一般來說，動物體內(nèi)的酶最適溫度在35～40℃之間，植物體內(nèi)的酶最適溫度在40～50℃之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大，有的酶最適溫度可高達(dá)70℃。動物體內(nèi)的酶最適PH大多在6.5～8.0之間，但也有例外，如

10、胃蛋白酶的最適PH為1.5，植物體內(nèi)的酶最適PH大多在4.5～6.5之間。 </p><p>　　酶的這些性質(zhì)使細(xì)胞內(nèi)錯綜復(fù)雜的物質(zhì)代謝過程能有條不紊地進(jìn)行，使物質(zhì)代謝與正常的生理機(jī)能互相適應(yīng)．若因遺傳缺陷造成某個酶缺損，或其它原因造成酶的活性減弱，均可導(dǎo)致該酶催化的反應(yīng)異常，使物質(zhì)代謝紊亂，甚至發(fā)生疾?。虼嗣概c醫(yī)學(xué)的關(guān)系十分密切。</p><p>　　2.2.3 酶的功能</p

11、><p>　　全酶(結(jié)合蛋白酶)：酶蛋白+輔助因子。</p><p>　　輔助因子是結(jié)合蛋白必需成分。它包括輔酶(或輔基)和金屬離子兩類。輔酶或輔基是一些小分子的有機(jī)化合物，其中大多數(shù)都是維生素B族的衍生物。</p><p>　　酶活力與酶分子的結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。酶蛋白的氨基酸組成和連接方式與一般蛋白質(zhì)一樣，都具有特定的氨基酸排列順序和空間構(gòu)造。實(shí)驗證明：在酶蛋白分子

12、中，只有某些氨基酸殘基的化學(xué)基因與催化活性直接有關(guān)，由這些氨基酸殘基構(gòu)成特殊結(jié)構(gòu)的區(qū)域稱為酶的活性中心。活性中心所包含的化學(xué)基因為發(fā)揮酶催化作用所必需的關(guān)鍵部位。有些酶(絕大多數(shù)為蛋白水解酶)在細(xì)胞內(nèi)合成或初分泌時并不表現(xiàn)有酶活力，這種無活性狀態(tài)的酶前身物稱為酶原。它必須經(jīng)溫度因素作用后轉(zhuǎn)變成有活力酶，這種過程稱為酶原的激活。以酶原的形式存在具有重要生理意義。如細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白酶原可以避免對細(xì)胞自身蛋白質(zhì)的消化作用。當(dāng)?shù)鞍酌冈杉?xì)胞分泌排

13、入腸腔時，酶原被激活而發(fā)揮催化作用?，F(xiàn)代研究中多廣泛運(yùn)用同工酶，它是化學(xué)反應(yīng)相同，而酶蛋白的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)不同的一組酶。這類酶存在于生物的同一種屬或同一機(jī)體的不同組織細(xì)胞中。自1959年首先發(fā)現(xiàn)乳酸脫氫酶(LDH)同工酶以來，已發(fā)現(xiàn)同工酶約有500多種，其中研究應(yīng)用最多的是LDH同工酶。廣泛用于生物化工中，對研究細(xì)胞分化、遺傳、生態(tài)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)性狀，抗病力和疾病診斷等探討具有一定的意義[2]。</p><p&g

14、t;　　3 酶在工程技術(shù)中的基本原理</p><p>　　3.1 催化作用原理</p><p>　　酶催化作用實(shí)質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)活化能。</p><p>　　酶的作用原理在于研究酶與底物相互作用和變化的過程。下面來說明酶為什么會有這樣高的催化效率：在化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)物分子所含的能量并不相同，但平均能量水平較低。在反應(yīng)的一瞬間，只有那些含能量分子較高，已達(dá)到或超過

15、一定水平的分子才能參與化學(xué)反應(yīng)，即反應(yīng)物分子必須超過一定的能量，才能成為活性狀態(tài)，這種分子叫活化分子。反應(yīng)物分子由一般狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)所需要的能量，稱為活化能。反應(yīng)體系的活化分子愈多，反應(yīng)速度就愈快。酶能顯著地降低反應(yīng)活化能，加速化學(xué)反應(yīng)。所以催化效率比一般催化劑高。</p><p><b>　　3.2 酶的活力</b></p><p>　　1961年國際酶學(xué)會議規(guī)

16、定：1個酶活力單位是指在特定條件（25℃，其它為最適條件）下，在1min 內(nèi)能轉(zhuǎn)化1μmol底物的酶量，或是轉(zhuǎn)化底物中1μmol的有關(guān)基團(tuán)的酶量。 </p><p>　　比活力（specific activity）:每分鐘每毫克酶蛋白在25℃下轉(zhuǎn)化的底物的微摩爾數(shù)。比活力是酶純度的測量。 </p><p>　　活化能（activation energy）:將1mol反應(yīng)底物中所有分子由基態(tài)

17、轉(zhuǎn)化為過度態(tài)所需要的能量。 </p><p>　　活性部位（active site）:酶中含有底物結(jié)合部位和參與催化底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的氨基酸殘基部分?；钚圆课煌ǔＮ挥诘鞍踪|(zhì)的結(jié)構(gòu)域或亞基之間的裂隙或是蛋白質(zhì)表面的凹陷部位，通常都是由在三維空間上靠得很緊的一些氨基酸殘基組成。</p><p><b>　　3.3 酶活力測定</b></p><p>

18、　　初速度(initial velocity)：酶促反應(yīng)最初階段底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速度，這一階段產(chǎn)物的濃度非常低，其逆反應(yīng)可以忽略不計。 </p><p>　　米氏方程（Michaelis-Mentent equation）:表示一個酶促反應(yīng)的起始速度（υ）與底物濃度([s])關(guān)系的速度方程：υ=υmax[s]/(Km+[s]) </p><p>　　催化常數(shù)等于最大反應(yīng)速度除以總的酶濃度（

19、υmax/[E]total）?；蚴敲磕γ富钚圆课幻棵腌娹D(zhuǎn)化為產(chǎn)物的底物的量（摩[爾]）。 </p><p>　　雙倒數(shù)作圖（圖3-1）:也稱為Lineweaver_Burk作圖。一個酶促反應(yīng)的速度的倒數(shù)（1/V）對底物度的倒數(shù)（1/CS）的作圖。x和y軸上的截距分別代表米氏常數(shù)和最大反應(yīng)速度的倒數(shù)。</p><p>　　圖3-1：米氏常數(shù)的圖解計算——雙倒數(shù)作圖法</p>&

20、lt;p>　　3.4 影響酶反應(yīng)速度的因素</p><p>　　3.4.1 酶濃度對酶促反應(yīng)速度的影響 </p><p>　　從米門公式和酶濃度與酶促反應(yīng)速度的關(guān)系圖解可以看出：酶促反應(yīng)速度與酶分子的濃度成正比。當(dāng)?shù)孜锓肿訚舛茸銐驎r，酶分子越多，底物轉(zhuǎn)化的速度越快。但事實(shí)上，當(dāng)酶濃度很高時，并不保持這種關(guān)系，曲線逐漸趨向平緩。根據(jù)分析，這可能是高濃度的底物夾帶夾帶有許多的抑制劑所致

21、。 </p><p>　　3.4.2 底物濃度對酶促反應(yīng)速度的影響 </p><p>　　在生化反應(yīng)中，若酶的濃度為定值，底物的起始濃度較低時，酶促反應(yīng)速度與底物濃度成正比，即隨底物濃度的增加而增加。當(dāng)所有的酶與底物結(jié)合生成中間產(chǎn)物后，即使在增加底物濃度，中間產(chǎn)物濃度也不會增加，酶促反應(yīng)速度也不增加。 </p><p>　　還可以得出，在底物濃度相同條件下，酶促反

22、應(yīng)速度與酶的初始濃度成正比。酶的初始濃度大，其酶促反應(yīng)速度就大。 </p><p>　　在實(shí)際測定中，即使酶濃度足夠高，隨底物濃度的升高，酶促反應(yīng)速度并沒有因此增加，甚至受到抑制。其原因是：高濃度底物降低了水的有效濃度，降低了分子擴(kuò)散性，從而降低了酶促反應(yīng)速度。過量的底物聚集在酶分子上，生成無活性的中間產(chǎn)物，不能釋放出酶分子，從而也會降低反應(yīng)速度。 </p><p>　　3.4.3 溫度

23、對酶促反應(yīng)速度的影響 </p><p>　　各種酶在最適溫度范圍內(nèi)，酶活性最強(qiáng)，酶促反應(yīng)速度最大。在適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度每升高10℃，酶促反應(yīng)速度可以相應(yīng)提高1～2倍。不同生物體內(nèi)酶的最適溫度不同。如，動物組織中各種酶的最適溫度為37～40℃；微生物體內(nèi)各種酶的最適溫度為25～60℃，但也有例外，如黑曲糖化酶的最適溫度為62～64℃；巨大芽孢桿菌、短乳酸桿菌、產(chǎn)氣桿菌等體內(nèi)的葡萄糖異構(gòu)酶的最適溫度為80℃；枯草

24、桿菌的液化型淀粉酶的最適溫度為85～94℃?？梢?，一些芽孢桿菌的酶的熱穩(wěn)定性較高。過高或過低的溫度都會降低酶的催化效率，即降低酶促反應(yīng)速度。 </p><p>　　最適溫度在60℃以下的酶，當(dāng)溫度達(dá)到60～80℃時，大部分酶被破壞，發(fā)生不可逆變性；當(dāng)溫度接近100℃時，酶的催化作用完全喪失。 </p><p>　　3.4.4 pH對酶促反應(yīng)速度的影響 </p><p&

25、gt;　　酶在最適pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出活性，大于或小于最適pH，都會降低酶活性。主要表現(xiàn)在兩個方面：①改變底物分子和酶分子的帶電狀態(tài)，從而影響酶和底物的結(jié)合；②過高或過低的pH都會影響酶的穩(wěn)定性，進(jìn)而使酶遭受不可逆破壞。人體中的大部分酶所處環(huán)境的pH值越接近7，催化效果越好。但人體中的胃蛋白酶卻適宜在pH值為1～2的環(huán)境中，胰蛋白酶的最適pH在8左右[4]。 </p><p>　　3.4.5 激活劑對酶促反應(yīng)速度的

26、影響 </p><p>　　能激活酶的物質(zhì)稱為酶的激活劑。激活劑種類很多，有①無機(jī)陽離子，如鈉離子、鉀離子、銅離子、鈣離子等；②無機(jī)陰離子，如氯離子、溴離子、碘離子、硫酸鹽離子磷酸鹽離子等；③有機(jī)化合物，如維生素C、半胱氨酸、還原性谷胱甘肽等。許多酶只有當(dāng)某一種適當(dāng)?shù)募せ顒┐嬖跁r，才表現(xiàn)出催化活性或強(qiáng)化其催化活性，這稱為對酶的激活作用。而有些酶被合成后呈現(xiàn)無活性狀態(tài)，這種酶稱為酶原。它必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)募せ顒┘せ詈蟛?/p>

27、具活性。 </p><p>　　3.4.6 抑制劑對酶促反應(yīng)速度的影響 </p><p>　　能減弱、抑制甚至破壞酶活性的物質(zhì)稱為酶的抑制劑。它可降低酶促反應(yīng)速度。酶的抑制劑有重金屬離子、一氧化碳、硫化氫、氫氰酸、氟化物、碘化乙酸、生物堿、染料、對-氯汞苯甲酸、二異丙基氟磷酸、乙二胺四乙酸、表面活性劑等。 </p><p>　　對酶促反應(yīng)的抑制可分為競爭性抑制和非競

28、爭性抑制。與底物結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)爭先與酶的活性中心結(jié)合，從而降低酶促反應(yīng)速度，這種作用稱為競爭性抑制。競爭性抑制是可逆性抑制，通過增加底物濃度最終可解除抑制，恢復(fù)酶的活性。與底物結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)稱為競爭性抑制劑。抑制劑與酶活性中心以外的位點(diǎn)結(jié)合后，底物仍可與酶活性中心結(jié)合，但酶不顯示活性，這種作用稱為非競爭性抑制。非競爭性抑制是不可逆的，增加底物濃度并不能解除對酶活性的抑制。與酶活性中心以外的位點(diǎn)結(jié)合的抑制劑，稱為非競爭性抑制劑。有的物質(zhì)既

29、可作為一種酶的抑制劑，又可作為另一種酶的激活劑。</p><p>　　4 酶在工程技術(shù)中的開發(fā)研究</p><p>　　酶工程技術(shù)包括酶源開發(fā)、酶制劑生產(chǎn)、酶分離提純和固定化技術(shù)，酶反應(yīng)器與酶的作用。目前世界酶制劑從酶源的應(yīng)用都已進(jìn)入了良性發(fā)展階段，各級生產(chǎn)企業(yè)和科研院所與用戶關(guān)系密切，合作廣泛。據(jù)報道，2010年全球工業(yè)酶制劑的銷售額為30億美元，預(yù)計到2020年將增長到60億美元，每年

30、為6．5％的速率增長。其中食用酶占40％，洗滌用酶占33％，其他(主要是紡織、造紙和飼料等用酶)占27％[5]。（圖4-1）</p><p>　　圖4-1：酶制劑在各行業(yè)所占百分比</p><p>　　利用基因工程技術(shù)，不但成倍地提高了酶的活力，而且還可將生物酶基因克隆到微生物中，構(gòu)建基因菌產(chǎn)生酶。利用基因工程，使多種淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、氨基酸合成途徑的關(guān)鍵酶得到改造、克隆，使酶的催

31、化活性、穩(wěn)定性得到提高。氨基酸合成的代謝得到拓寬，產(chǎn)量提高。隨著基因重組技術(shù)的發(fā)展，被稱為第二代基因工程的蛋白質(zhì)工程發(fā)展迅速，顯示出巨大潛力和光輝前景。利用蛋白質(zhì)工程，將可以生產(chǎn)具有特定氨基酸順序、高級結(jié)構(gòu)，理化性質(zhì)和生理功能的新型蛋白質(zhì)，可以定向改造酶的性能，從而研究生產(chǎn)出新型的生化產(chǎn)品。在生物化工中酶得到了極大的應(yīng)用，比如，在超臨界液體狀態(tài)下進(jìn)行酶反應(yīng)，從而大大降低酶反應(yīng)過程的傳質(zhì)阻力，提高酶反應(yīng)速率。超臨界CO2無毒，不可燃燒，化

32、學(xué)惰性，易與反應(yīng)底物分離。利用超臨界CO2取代有機(jī)溶劑進(jìn)行酶反應(yīng)，具有極大的發(fā)展研究開發(fā)價值。</p><p>　　5 酶在各領(lǐng)域工程技術(shù)上的應(yīng)用</p><p>　　5.1 在畜牧業(yè)上的應(yīng)用</p><p>　　早在19世紀(jì)后期，人們就逐漸發(fā)現(xiàn)了酶。酶作為飼料添加研究已有幾十年的歷史。最早華盛頓大學(xué)聊等(1958年)開始在大麥為基礎(chǔ)原料的飼料中加入酶來水解非淀粉多

33、糖，然后用來飼喂肉雞，并取得良好效果。從此，一大批歐洲國家相繼進(jìn)行酶添加劑的推廣應(yīng)用，直到19世紀(jì)80年代初才受到世界各國的重視。隨著生化技術(shù)手段的更新，酶制劑工業(yè)在我國得到了迅速發(fā)展。目前，我國各種蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、微生物復(fù)合酶等飼料正在不斷涌現(xiàn)。新型的生物化工酶系添加飼料的優(yōu)點(diǎn)，具有顯著加快動物生長，提高飼料使用效率，增強(qiáng)抗病力，提高幼年動物成活率，減少患病率，降低獸醫(yī)藥費(fèi)開支等一系列有益作用。</p><

34、;p>　　當(dāng)前，在日常生活中污染排放著大量富含蛋白質(zhì)的廢棄物，這類廢棄物是些不可食用的生活垃圾，而利用酶技術(shù)將這些廢棄物在制作堆肥和發(fā)酵處理中起重大的作用，這些酶也可以將廢棄物質(zhì)變成優(yōu)質(zhì)的蛋白飼料。</p><p>　　5.2在遺傳育種中的應(yīng)用</p><p>　　有些酶或同工酶，可作為動物遺傳標(biāo)記，用于估計種群問的親緣關(guān)系，作為品種的遺傳標(biāo)記，品種形成的分析，親子關(guān)系的鑒別，以及與

35、經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)系等。特別是同工酶技術(shù)發(fā)展以來，應(yīng)用同工酶的改變，作為動物遺傳標(biāo)記。有簡便、靈敏等優(yōu)點(diǎn)，已受到研究畜牧業(yè)工作人員的重視。如堿性磷酸酶同工酶與母雞的產(chǎn)蛋性能有密切關(guān)系。</p><p>　　5.3在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用</p><p>　　酶與疾病有如下幾種關(guān)系：①遺傳性疾病，由于先天性原因發(fā)生酶缺陷，從而阻礙代謝的進(jìn)行，如白化病患者，體內(nèi)酪氨酸酶缺乏。以致沒有黑色素生成，致使患者的皮膚

36、、毛發(fā)均為白色；②不可逆抑制引起的疾病，特異性的不可逆抑制劑不是一種，常用的有機(jī)磷農(nóng)藥能與膽堿酯酶活性中心的絲氨酸羥基結(jié)合，使酶的活力減弱或喪失，從而影響神經(jīng)傳遞質(zhì)的正常工作而致?。虎勖概c疾病的診斷，酶在機(jī)體組織內(nèi)有一定的定位和分布，正常人體液中的酶含量相對穩(wěn)定。正常酶活力有一定的范圍，在某種疾病發(fā)生或發(fā)展的過程中，血液與其他體液中酶活力有顯著改變。所以測定體液特別是血清中某些酶活力的升高和降低，對疾病的診斷和預(yù)防有重要意義。</

37、p><p>　　在研究血清中出現(xiàn)酶活力改變大致有以下幾種情況：</p><p>　?、佼?dāng)細(xì)胞損傷或通透性增加時，定位于細(xì)胞內(nèi)的某些酶大量釋放入血液，此時血清中某些酶活力升高，如急性肝炎患有血清CPI活力增加；②細(xì)胞內(nèi)酶合成速度增加，以致釋放入血液的酶也隨之增多，如惡性腫瘤轉(zhuǎn)移的患者，血清中LDH活力增高；③酶的排泄障礙，例如堿性磷酸酶可通過膽道排泄，膽道梗阻時，該酶的排泄障礙而又回流入血液，引

38、起血清酶活力顯著增高。</p><p>　　5.4酶在疾病防治中的應(yīng)用</p><p>　　正常人體內(nèi)酶活性較穩(wěn)定，當(dāng)人體某些器官和組織受損或發(fā)生疾病后，某些酶被釋放入血、尿或體液內(nèi)。如急性胰腺炎時，血清和尿中淀粉酶活性顯著升高；肝炎和其它原因肝臟受損，肝細(xì)胞壞死或通透性增強(qiáng)，大量轉(zhuǎn)氨酶釋放入血，使血清轉(zhuǎn)氨酶升高；心肌梗塞時，血清乳酸脫氫酶和磷酸肌酸激酶明顯升高；當(dāng)有機(jī)磷農(nóng)藥中毒時，膽堿酯

39、酶活性受抑制，血清膽堿酯酶活性下降；某些肝膽疾病，特別是膽道梗阻時，血清r－谷氨酰移換酶增高等等。因此，借助血、尿或體液內(nèi)酶的活性測定，可以了解或判定某些疾病的發(fā)生和發(fā)展[6]。 近年來，酶療法已逐漸被人們所認(rèn)識，廣泛受到重視，各種酶制劑在臨床上的應(yīng)用越來越普遍。如胰蛋白酶、糜蛋白酶等，能催化蛋白質(zhì)分解，此原理已用于外科擴(kuò)創(chuàng)，化膿傷口凈化及胸、腹腔漿膜粘連的治療等。在血栓性靜脈炎、心肌梗塞、肺梗塞以及彌漫性血管內(nèi)凝血等病的治療中，可應(yīng)用

40、纖溶酶、鏈激酶、尿激酶等，以溶解血塊，防止血栓的形成等。 </p><p>　　一些輔酶，如輔酶A、輔酶Q等，可用于腦、心、肝、腎等重要臟器的輔助治療。另外，還利用酶的競爭性抑制的原理，合成一些化學(xué)藥物，進(jìn)行抑菌、殺菌和抗腫瘤等的治療。如磺胺類藥和許多抗菌素能抑制某些細(xì)菌生長所必需的酶類，故有抑菌和殺菌作用；許多抗腫瘤藥物能抑制細(xì)胞內(nèi)與核酸或蛋白質(zhì)合成有關(guān)的酶類，從而抑制瘤細(xì)胞的分化和增殖，以對抗腫瘤的生長；硫氧

41、嘧啶可抑制碘化酶，從而影響甲狀腺素的合成，故可用于治療甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)等[3]。</p><p>　　每不僅用于診斷，亦可用于治療。經(jīng)研究與應(yīng)用發(fā)現(xiàn)酶制劑具有以下幾種情況：①應(yīng)用于治療消化不良輔助藥物，這主要是一些水解酶類，如胃蛋白酶、淀粉酶、多酶片等；②應(yīng)用于外科擴(kuò)刨，化膿傷口凈化及胸腔，腹腔漿膜黏連的酶制劑有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等；③應(yīng)用于治療彌漫性內(nèi)凝血，血栓等的酶制劑有血液纖維蛋白溶酶，鏈激酶和尿激酶等；

42、④應(yīng)用于治療癌癥的對抗藥物。如天冬酰胺酶等；⑤應(yīng)于治療高脂蛋白血癥的酶制劑有彈性蛋白酶等[6]。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　綜上所述，生物化工中酶的產(chǎn)品正向?qū)I(yè)化高科技含量，高附加值方向方展。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)將可以生產(chǎn)具有特定氨基酸順序，高級結(jié)構(gòu)，理化性質(zhì)和生理功能的新型蛋白質(zhì)，可以定向改造酶的性能，從而生產(chǎn)出新型的現(xiàn)代化工產(chǎn)品

43、。另外，還應(yīng)積極采用微生物代替化學(xué)法，有利于開發(fā)現(xiàn)代化工新產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)研究，有利于加快現(xiàn)代生物化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[7]。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文得以順利完成，首先應(yīng)該感謝zz老師，正是由于您的悉心指導(dǎo)、熱情鼓勵及在繁忙的工作中抽出時間來為我指導(dǎo)，我才能順利完成我的項目。感謝在整個畢業(yè)設(shè)計期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)

44、在各個方面給予過我?guī)椭幕锇閭?，在大學(xué)生活即將結(jié)束的最后的日子里，我們再一次演繹了團(tuán)結(jié)合作的童話，把一個龐大的，從來沒有上手的課題，圓滿地完成了。正是因為有了你們的幫助，才讓我不僅學(xué)到了本次課題所涉及的新知識，更讓我感覺到了知識以外的東西，那就是團(tuán)結(jié)的力量。</p><p>　　作為xx大學(xué)的一名畢業(yè)生，我更要感謝生物與環(huán)境工程學(xué)院給了我能夠?qū)W習(xí)不同學(xué)科知識的機(jī)會。在三年的生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)學(xué)習(xí)過程中，任課老師們

45、的學(xué)識淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、人品高尚無時不在影響著我。學(xué)習(xí)的時間是短暫的，但老師們的影響卻是我終生收益不盡的。在此對我的老師們深表感謝！另外，感謝校方給予我這樣一次機(jī)會，能夠獨(dú)立地完成一個課題，并在這個過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們在即將離校的最后一段時間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。再一次對我的母校表示感謝。</p><p>　　我相信，在未來的日子里我