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(或动植

细胞株

§)作为特

遗传物质

§受体,使它们获得外

基因

§,成为能表达超远缘

——“

” “

性状的新物种

工程菌 或 工程细胞株 。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新

物种创造良好的生长与繁殖条件,进行大规模的培养,以充分发挥其内在潜力,为人们
提供巨大的经济效益和社会效益。

2.酶工程简介

酶(enzyme),早期是指 in yeast 

酵母

§中的意思,指由生物体内

细胞

§产生的

生物催化剂

§。大多数由蛋白质组成(少数为 RNA)。能

机体

§中十分温和的条件下,

高效率地催化各

生物化学

§反应,促进生物体

新陈代谢

§

生命活动

§中的消化、吸收、

呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。酶是细胞赖以生存的基础。细胞新陈代谢包括的所有
化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。

1

 

.高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快;

2

专一性

§:一种酶只能催化一种或一

底物

§,如蛋白酶只能催

蛋白质水解

§

多肽

§

 

3.多样性:酶的种类很多,大约有 4000

 

多种;

4

 

.温和性:是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。

5.活性可调节性:包括抑制剂和激活剂调节

反馈抑制

§调节

共价修饰调节

§

构调节

§

 

等。

6.有些酶的催化性

辅因子

§

 

有关。

7.易变性,由于大多数酶是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏。
酶工程就是将酶或者微生物

细胞

§,动植物细胞

细胞器

§等在一定

生物反应

§

置中,利用酶所具有

生物催化

§功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应

用于社会生活的一

科学技术

§。它包

酶制剂

§的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及

酶反应器等方面内容。酶工程的应用,主要集中于食品工业,轻工业以及医药工业中。
.纸浆造纸工程中酶的应用

1.制浆过程中的酶应用

经过木素生物降解的原料,结合化学、机械制浆和其他生物酶再进一步分离出纤维

原料的过程叫生物制浆。不同的原料会用到不同的生物酶。如韧皮纤维会有果胶质,可选
用果胶酶分解果胶质,释放出纤维素。用于分解果胶质的果胶酶主要有果胶解聚酶和果胶

 

酯酶两大类。
     而草浆和木浆均含有较多的木素,可以通过木素降解酶与化学制浆、机械制浆相结合
的方式来制浆。生物硫酸盐制浆和生物亚硫酸盐制浆就是将造纸原料先进行生物处理再进
行硫酸盐制浆和亚硫酸盐制浆的方法,是生物法与传统的硫酸盐制浆和亚硫酸盐制浆和

 

方法的结合。生物机械制浆也是如此。
     生物制浆的基本生产工艺:木片→酶或菌处理 30

 

天→化学或机械制浆。

生物化学浆和生物机械浆与传统的制浆比较,能耗低,环境压力轻,耗碱量大幅下降,
据报道可以降 40%,制浆得率提高,残碱降低,强度性能好,已有一些工厂开始工业化
生产,但由于缺乏提供稳定的商业酶的厂家,使这一有良好发展前景的技术的应用受到

 

限制。

2.漂白过程的酶应用

生物漂白就是利用微生物或其产生的酶与纸浆中的某些成分作用,改善和提高纸浆

 

白度的过程。
纸浆生物漂白用酶主要有两类:半纤维素酶和木素降解酶。半纤维素酶包括聚木糖酶和聚
甘露糖酶;木素降解酶主要有木素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶。也有直接用白腐菌
(white rot fungus

 

)漂白纸浆的。