Chapter8Chapter8Chapter8Chapter8TheapplicationofenzymeTheapplicationofenzymeTheapplicationofenzymeTheapplicationofenzyme酶的应用“绿色健康,“酶”力无限医药、洗涤剂、纺织、淀粉制糖、发酵、酒精、食品(包括果蔬汁、啤酒酿造、谷物食品、蛋白水解、和功能食品以及食用油脂)、饲料、皮革、造纸和化工等工业领域酶参与了生物体内所有的生命活动和生命过程�执行具体的生理功能-唾液、胃液中的消化酶,凝血酶等�清除有害物质,起保卫作用-过氧化物酶,朝氧化物岐化酶等�协同激素等生理活性物质在体内发挥信号转换,传递与放大作用,调节生理功能-蛋白激酶�催化代谢反应,建立各种各样代谢体系与代谢途径-葡萄糖、氨基酸、核酸代谢酶是生物学有力的研究工具�基因工程工具酶�基因组学�蛋白组学酶和工农业生产与医学实践有着密切的关系�工业用酶:淀粉糖业�农业用酶:饲料�医疗用酶:蛋白酶检测试剂�抗病毒等新药物开发Contentsofchapter81、酶在医药方面的应用2、酶在食品方面的应用3、酶在轻工、化工方面的应用4、酶在环境保护中的应用GoGoGoGo5、酶在生物技术方面的应用Go8.1酶在医药方面的应用�用酶进行疾病的诊断�用酶进行疾病的治疗�用酶制造各种药物1111、通过酶活力变化进行疾病诊断肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸,活力明显升高亮氨酸氨肽酶(LAP)测定血糖含量,诊断糖尿病葡萄糖氧化酶心肌梗塞、恶性贫血,LDH1增高;白血病、肌肉萎缩,LDH2增高;白血病、淋巴肉瘤、肺癌,LDH3增高;转移性肝癌、结肠癌,LDH4增高;肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外伤、骨折,LDH5增高乳酸脱氢酶同工酶急性肝炎,活力急速增高;肝癌,活力明显升高鸟氨酸氨基甲酰转移酶急性肝炎,活力极度升高;心肌梗塞、急性肾炎,脑溢血,活力明显升高磷酸己糖异构酶心肌梗塞、心肌炎,活力增高α-羟基丁酸脱氢酶心肌梗塞,活力显著升高;肌炎、肌肉创伤,活力升高肌酸磷酸激酶(CK)急性胰腺炎,活力明显增高,胰腺癌、胆管炎患者,活力升高脂肪酶急性肝炎,活力显著提高山梨醇脱氢酶(SDH)癌细胞中含有端粒酶,正常体细胞内没有端粒酶活性端粒酶肝癌、急性肝炎、心肌梗塞,活力显著升高;肝硬化,活力正常乳酸脱氢酶肝炎、癌症,活力升高磷酸葡糖变位酶胃癌,活力升高;十二指肠溃疡,活力下降胃蛋白酶急性传染性肝炎、心肌梗塞,血清中酶活力显著升高醛縮酶原发性和继发性肝癌,活力增高至200单位以上,阻塞性黄疸、肝硬化、胆道癌等,血清中酶活力升高γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)肝病、心肌梗塞等,活力升高谷丙转氨酶/谷草转氨酶佝偻病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺机能亢进时,活力升高;软骨发育不全等,活力下降碱性磷酸酶前列腺癌、肝炎、红血球病变时,活力升高酸性磷酸酶肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等,活力下降胆碱酯酶胰脏疾病,肾脏疾病时升高;肝病时下降淀粉酶疾病与酶活力变化酶2222、用酶测定物质的量的变化进行疾病诊断通过基因扩增,基因测序,诊断基因变异、检测癌基因基因DNA聚合酶测定胆固醇含量,诊断高血脂等胆固醇胆固醇氧化酶测定脑脊液中谷氨酰胺的量,诊断肝昏迷、肝硬化谷氨酰胺谷氨酰胺酶测定血液、尿液中尿素的量,诊断肝脏、肾脏病变尿素尿素酶测定血糖、尿糖,诊断糖尿病葡萄糖葡萄糖氧化酶+过氧化物酶测定血糖、尿糖,诊断糖尿病葡萄糖葡萄糖氧化酶用途测定的物质酶PKU苯丙酮尿症脑发育受阻,严重脑力呆滞,智商0-50苯丙氨酸代谢途径关系到三种遗传病体检表中有关酶的选项3333、酶在疾病治疗方面的应用治疗痛风牛肾尿酸酶抗感染,祛痰,治肝癌胰脏核糖核酸酶治疗动脉硬化,降血脂胰脏弹性蛋白酶溶血栓蚯蚓溶纤酶治疗皮肤病,支气管炎,气喘细菌胆碱酯酶预防龋齿微生物右旋糖酐酶分解胶原,消炎,化脓,脱痂,治疗溃疡细菌胶原酶治疗各种出血病动物,蛇,细菌,酵母等凝血酶预防辐射损伤,治疗红斑狼疮,皮肌炎,结肠炎微生物,植物,动物超氧化物歧化酶治疗白血病大肠杆菌L-天冬酰胺酶治疗青霉素引起的变态反应蜡状芽孢杆菌青霉素酶治疗血栓性静脉炎,咳痰,血肿,下出血,骨折链球菌链激酶治疗心肌梗塞,结膜下出血,黄斑部出血人尿尿激酶治疗各种细菌性和病毒性疾病蛋清、细菌溶菌酶治疗消化不良,食欲不振霉菌纤维素酶治疗消化不良,食欲不振胰脏、微生物脂肪酶治疗消化不良,食欲不振,消炎,消肿,除去坏死组织,促进创伤愈合,降低血压胰脏、胃、植物、微生物蛋白酶治疗消化不良,食欲不振胰脏、麦芽、微生物淀粉酶用途来源酶名溶菌酶栓溶酶类与心血管疾病凝血酶�健美生消化酶—帮助肠胃蠕动【产品规格】90片/瓶【食用方法】成人每日3片,随主餐服用【成分(每片含)】1)消化蛋白质:木瓜蛋白酶50毫克、菠萝蛋白酶30毫克;2)消化脂肪:脂肪酶30毫克;3)消化碳水化合物/淀粉:淀粉酶50毫克;4)消化乳制品:乳糖酶30毫克;5)消化纤维:纤维素酶15毫克。另含:能抑制过多胃酸的葡萄糖酸钙,能缓解反胃薄荷叶和茴香【适用人群】·消化不良者·肠胃疾病患者·大病初愈者消化酶类SODSODSODSOD美国医学家W·F·安德森等人对腺苷脱氨酶缺乏症(ADA缺乏症)的基因治疗,是世界上第一个基因治疗成功的范例。19901990年年99月月1414日,安德森对一例患日,安德森对一例患ADAADA缺乏症的缺乏症的44岁岁女孩谢德尔进行基因治疗。这个女孩谢德尔进行基因治疗。这个44岁女孩由于遗传基因岁女孩由于遗传基因有缺陷,自身不能生产有缺陷,自身不能生产ADAADA,,先天性免疫功能不全,先天性免疫功能不全,只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中,这己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中,这种白血球都已经过改造,有缺陷的基因已经被健康的种白血球都已经过改造,有缺陷的基因已经被健康的基因所替代。在以后的基因所替代。在以后的1010个月内她又接受了个月内她又接受了77次这样的次这样的治疗,同时也接受酶治疗。经治疗后,免疫功能日趋治疗,同时也接受酶治疗。经治疗后,免疫功能日趋健全,能够走出隔离帐,过上了正常人的生活。健全,能够走出隔离帐,过上了正常人的生活。谢德尔,19991999199919994444、酶在药物制造方面的应用生产人参皂甙-Rh2黑曲霉等微生物β-葡萄糖苷酶生产L-氨基酸动物、植物、微生物蛋白酶生产核苷酸微生物核糖核酸酶由猪胰岛素(Ala-30)转变为人胰岛素(Thr-30)细菌无色杆菌蛋白酶生产聚肌胞,聚肌苷酸微生物多核苷酸磷酸化酶生产各种核苷酸桔青霉等微生物5’-磷酸二酯酶生产L-氨基酸微生物酰基氨基酸水解酶生产阿拉伯糖腺嘌呤核苷(阿糖腺苷)微生物核苷磷酸化酶制造高效链霉素链霉菌α-甘露糖苷酶制造多巴植物β-酪氨酸酶制造多巴(L-二羟苯丙氨酸)细菌L-酪氨酸转氨酶制造氢化可的松霉菌11-β-羟化酶制造半合成青霉素和头孢菌素微生物青霉素酰化酶用途主要来源酶青霉素酰化酶与抗生素改造CCCC6666HHHH5555CCCCHHHH2222CCCCOOOONNNNHHHHNNNNSSSSOOOOCCCCOOOOOOOOHHHHCCCCHHHH3333CCCCHHHH3333HHHH2222NNNNNNNNSSSSOOOOCCCCOOOOOOOOHHHHCCCCHHHH3333CCCCHHHH3333Iressa艾若萨(ZD1839)阿斯利康公司苯胺喹啉化合物(anilinoquinazoline)强效EGFR(表皮生长因子受体)酪氨酸激酶抑制剂。对癌细胞的增殖、生长、存活的信号转导通路起阻断作用。增加PPD、Taxel、Doxtaxel、ADM治疗NSCLC有效率9~20%不良反应:皮疹、恶心、呕吐、腹泻。增生XXXX↓↓↓↓凋亡血管生成转移细胞膜癌细胞ZD1839ZD1839ZD1839ZD1839EGFEGFEGFEGFTGFTGFTGFTGFααααXXXXXXXXXXXX细胞核激酶XZD1839:作用机制回本章目录8.2酶在食品方面的应用�食品保鲜�食品加工�食品添加剂生产�改善食品风味食品杀菌保鲜蛋清,微生物溶菌酶生产葡萄糖木霉、青霉纤维素酶生产ATP酵母核苷磷酸化酶生产色氨酸细菌色氨酸合成酶降解RNA,生产单核苷酸用作食品增味剂桔青霉、米曲霉磷酸二酯酶由反丁烯二酸制造天冬氨酸大肠杆菌、假单胞杆菌天冬氨酸酶由DL–氨基酸生产L–氨基酸霉菌、细菌氨基酰化酶防止柑桔罐头及桔汁出现浑浊黑曲霉橙皮苷酶水果加工,去除桔汁苦味黑曲霉柑苷酶蛋白加工、食品保鲜黑曲霉、青霉葡萄糖氧化酶制造果葡糖、果糖放线菌、细菌葡萄糖异构酶果汁、果酒的澄清霉菌果胶酶糖果生产霉菌右旋糖酐酶啤酒澄清,水解蛋白、多肽、氨基酸胰脏、木瓜、枯草杆菌、霉菌蛋白酶制造直链淀粉、麦芽糖气杆菌、假单胞杆菌异淀粉酶淀粉糖化,制造葡萄糖、果葡糖根霉、黑曲霉、红曲霉、内孢霉糖化酶制造麦芽,啤酒酿造麦芽、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌β–淀粉酶淀粉液化,制造糊精、葡萄糖、饴糖、果葡糖浆,枯草杆菌、米曲霉、黑曲霉α–淀粉酶主要用途来源酶名淀粉酶类与淀粉糖业44442222%%%%55555555%%%%88880000----99990000%%%%55555555%%%%33339999%%%%果汁生产与果胶酶乳制品与凝乳酶果菜清洗拣果机回本章目录8.3酶在轻工、化工方面的应用�用酶进行原料处理�用酶生产各种轻工、化工产品�用酶增强产品的使用效果。生物抛光是一种用纤维素酶改善纤维素纤维制品表面的整理工艺,以达到持久的抗起毛起球并增加织物的光洁度和柔软度乙酰乙酰乙酰乙酰-DL-DL-DL-DL————AlaLAlaLAlaLAlaL————Ala+Ala+Ala+Ala+乙酸乙酸乙酸乙酸乙酰乙酰乙酰乙酰-D-D-D-D————AlaAlaAlaAlaAminoacylaseAminoacylaseAminoacylaseAminoacylase氨氨氨氨基基基基酰酰酰酰化化化化酶酶酶酶泵泵泵泵储罐反应产物离心机离心机离心机离心机消消消消旋旋旋旋反反反反应应应应器器器器固定化酶柱子晶体L-AlaL-AlaA-D-AlaL-AlaA-D-AlaL-AlaA-D-AlaL-AlaA-D-AlaA-L-AlaA-L-AlaA-L-AlaA-L-AlaA-D-AlaA-D-AlaA-D-AlaA-D-AlaCCCCHHHH2222CCCCHHHHCCCCNNNNCCCCHHHH2222CCCCHHHHCCCCOOOONNNNHHHH2222HHHHOOOOOOOOCCCCCCCCHHHH2222CCCCHHHHCCCCOOOOOOOOHHHHNNNNHHHH2222----pppp----CCCCHHHH3333CCCCHHHHCCCCOOOOOOOOHHHHNNNNHHHH2222HHHHOOOOOOOOCCCCCCCCCCCCCCCCOOOOOOOOHHHHHHHHHHHHHHHH2222OOOOHHHHOOOOOOOOCCCCCCCCHHHH2222CCCCHHHHCCCCOOOOOOOOHHHHOOOOHHHHHHHHOOOOOOOOCCCCCCCCCCCCCCCCOOOOOOOOHHHHHHHHHHHHNNNNHHHH3333HHHHOOOOOOOOCCCCCCCCHHHH2222CCCCHHHHCCCCOOOOOOOOHHHHNNNNHHHH2222酶制剂在国外饲料工业中得到不断应用,不仅提高了饲料原料的转化率,也促进了对饲料的消化。植酸酶Bio-Feed®Phytase(Ronozyme®P)主要用于提高植酸磷的消化率,并相应改善钙和其它矿物元素的利用率。大大降低了动物粪便中磷的排放量,有益环保。酶水解了毛根部的毛囊蛋白而使毛松动脱落。蛋白酶分解皮纤维间质中的可溶性蛋白质,使皮纤维进一步松散软化。加速蛋白质的分解染色温度降低皮革脱毛与软化加酶洗涤剂生