第八章酶的應(yīng)用

1、Chapter 8 The application of enzyme 酶的應(yīng)用酶的應(yīng)用制作：鄭穗平“綠色健康，綠色健康，“酶酶”力無限力無限醫(yī)藥、洗滌劑、紡織、淀粉制糖、發(fā)酵、酒精、食品（包括果蔬汁、啤酒釀造、谷物食品、蛋白水解、和功能食品以及食用油脂）、飼料、皮革、造紙和化工等工業(yè)領(lǐng)域 酶參與了生物體內(nèi)所有的生命活動和生命過程酶參與了生物體內(nèi)所有的生命活動和生命過程n執(zhí)行具體的生理功能-唾液、胃液中的消化酶，凝血酶等n清除有害物質(zhì),起保衛(wèi)作用-過氧化物酶，朝氧化物岐化酶等n協(xié)同激素等生理活性物質(zhì)在體內(nèi)發(fā)揮信號轉(zhuǎn)換,傳遞與放大作用,調(diào)節(jié)生理功能-蛋白激酶n催化代謝反應(yīng),建立各種各樣代謝體系與

2、代謝途徑-葡萄糖、氨基酸、核酸代謝酶是生物學(xué)有力的研究工具酶是生物學(xué)有力的研究工具n基因工程工具酶n基因組學(xué)n蛋白組學(xué)酶和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與醫(yī)學(xué)實(shí)踐有著密切的關(guān)系酶和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與醫(yī)學(xué)實(shí)踐有著密切的關(guān)系n工業(yè)用酶：淀粉糖業(yè)n農(nóng)業(yè)用酶：飼料n醫(yī)療用酶：蛋白酶 檢測試劑n抗病毒等新藥物開發(fā)Contents of chapter 81、酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用2、酶在食品方面的應(yīng)用3、酶在輕工、化工方面的應(yīng)用 4、酶在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用GoGoGoGo5、酶在生物技術(shù)方面的應(yīng)用Go8.1 8.1 酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用n用酶進(jìn)行疾病的診斷疾病的診斷n用酶進(jìn)行疾病的治療疾病的治療n用酶制造各種藥物藥物1

3、、通過酶活力變化進(jìn)行疾病診斷、通過酶活力變化進(jìn)行疾病診斷酶疾病與酶活力變化淀粉酶胰臟疾病，腎臟疾病時升高；肝病時下降膽堿酯酶肝病、肝硬化、有機(jī)磷中毒、風(fēng)濕等，活力下降酸性磷酸酶前列腺癌、肝炎、紅血球病變時，活力升高堿性磷酸酶佝僂病、軟骨化病、骨瘤、甲狀旁腺機(jī)能亢進(jìn)時，活力升高；軟骨發(fā)育不全等，活力下降谷丙轉(zhuǎn)氨酶/谷草轉(zhuǎn)氨酶肝病、心肌梗塞等，活力升高-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（-GT）原發(fā)性和繼發(fā)性肝癌，活力增高至200單位以上，阻塞性黃疸、肝硬化、膽道癌等，血清中酶活力升高醛縮酶急性傳染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶活力顯著升高胃蛋白酶胃癌，活力升高；十二指腸潰瘍，活力下降磷酸葡糖變位酶肝炎、癌癥，活力升高乳

4、酸脫氫酶肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力顯著升高；肝硬化，活力正常端粒酶癌細(xì)胞中含有端粒酶，正常體細(xì)胞內(nèi)沒有端粒酶活性山梨醇脫氫酶（SDH）急性肝炎，活力顯著提高脂肪酶急性胰腺炎，活力明顯增高，胰腺癌、膽管炎患者，活力升高肌酸磷酸激酶（CK）心肌梗塞，活力顯著升高；肌炎、肌肉創(chuàng)傷，活力升高羥基丁酸脫氫酶心肌梗塞、心肌炎，活力增高磷酸己糖異構(gòu)酶急性肝炎，活力極度升高；心肌梗塞、急性腎炎，腦溢血，活力明顯升高鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明顯升高乳酸脫氫酶同工酶心肌梗塞、惡性貧血，LDH1增高；白血病、肌肉萎縮，LDH2增高；白血病、淋巴肉瘤、肺癌，LDH3增高；轉(zhuǎn)移性肝癌、

5、結(jié)腸癌，LDH4增高；肝炎、原發(fā)性肝癌、脂肪肝、心肌梗塞、外傷、骨折，LDH5增高葡萄糖氧化酶測定血糖含量，診斷糖尿病亮氨酸氨肽酶（LAP）肝癌、陰道癌、阻塞性黃疸，活力明顯升高2、用酶測定物質(zhì)的量的變化進(jìn)行疾病診斷、用酶測定物質(zhì)的量的變化進(jìn)行疾病診斷 酶測定的物質(zhì)用 途葡萄糖氧化酶葡萄糖測定血糖、尿糖，診斷糖尿病葡萄糖氧化酶+過氧化物酶葡萄糖測定血糖、尿糖，診斷糖尿病尿素酶尿素測定血液、尿液中尿素的量，診斷肝臟、腎臟病變谷氨酰胺酶谷氨酰胺測定腦脊液中谷氨酰胺的量，診斷肝昏迷、肝硬化膽固醇氧化酶膽固醇測定膽固醇含量，診斷高血脂等DNA聚合酶基因通過基因擴(kuò)增，基因測序，診斷基因變異、檢測癌基因P

6、KU苯丙酮尿癥腦發(fā)育受阻，嚴(yán)重腦力呆滯，智商 050苯丙氨酸代謝途徑關(guān)系到三種遺傳病苯丙氨酸代謝途徑關(guān)系到三種遺傳病體檢表中有關(guān)酶的選項(xiàng)體檢表中有關(guān)酶的選項(xiàng)3、酶在疾病治療方面的應(yīng)用、酶在疾病治療方面的應(yīng)用酶 名來 源用 途淀粉酶胰臟、麥芽、微生物治療消化不良，食欲不振蛋白酶胰臟、胃、植物、微生物治療消化不良，食欲不振，消炎，消腫，除去壞死組織，促進(jìn)創(chuàng)傷愈合，降低血壓脂肪酶胰臟、微生物治療消化不良，食欲不振纖維素酶霉菌治療消化不良，食欲不振溶菌酶蛋清、細(xì)菌治療各種細(xì)菌性和病毒性疾病尿激酶人尿治療心肌梗塞，結(jié)膜下出血，黃斑部出血鏈激酶鏈球菌治療血栓性靜脈炎，咳痰，血腫，下出血，骨折青霉素酶蠟狀芽

7、孢桿菌治療青霉素引起的變態(tài)反應(yīng)L-天冬酰胺酶大腸桿菌治療白血病超氧化物歧化酶微生物，植物，動物預(yù)防輻射損傷，治療紅斑狼瘡，皮肌炎，結(jié)腸炎凝血酶動物，蛇，細(xì)菌，酵母等治療各種出血病膠原酶細(xì)菌分解膠原，消炎，化膿，脫痂，治療潰瘍右旋糖酐酶微生物預(yù)防齲齒 膽堿酯酶細(xì)菌治療皮膚病，支氣管炎，氣喘溶纖酶蚯蚓溶血栓彈性蛋白酶胰臟治療動脈硬化，降血脂核糖核酸酶胰臟抗感染，祛痰，治肝癌尿酸酶牛腎治療痛風(fēng)溶菌酶溶菌酶栓溶酶類與心血管疾病栓溶酶類與心血管疾病凝血酶凝血酶n健美生消化酶幫助腸胃蠕動【產(chǎn)品規(guī)格】90片瓶【食用方法】成人每日3片，隨主餐服用【成分(每片含)】1)消化蛋白質(zhì)：木瓜蛋白酶50毫克、菠蘿蛋白酶

8、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)消化纖維：纖維素酶15毫克。另含：能抑制過多胃酸的葡萄糖酸鈣，能緩解反胃薄荷葉和茴香【適用人群】消化不良者腸胃疾病患者大病初愈者消化酶類消化酶類SOD 美國醫(yī)學(xué)家WF安德森等人對腺苷脫氨酶缺乏癥（ADA缺乏癥）的基因治療，是世界上第一個基因治療成功的范例。謝德爾，謝德爾，19994、酶在藥物制造方面的應(yīng)用、酶在藥物制造方面的應(yīng)用 酶主要來源用途青霉素?；肝⑸镏圃彀牒铣汕嗝顾睾皖^孢菌素11-羥化酶霉菌制造氫化可的松L-酪氨酸轉(zhuǎn)氨酶細(xì)菌制造多巴（L-二羥苯丙氨酸）-酪氨酸酶植物

9、制造多巴-甘露糖苷酶鏈霉菌制造高效鏈霉素核苷磷酸化酶微生物生產(chǎn)阿拉伯糖腺嘌呤核苷（阿糖腺苷）?；被崴饷肝⑸锷a(chǎn)L-氨基酸5-磷酸二酯酶桔青霉等微生物生產(chǎn)各種核苷酸多核苷酸磷酸化酶微生物生產(chǎn)聚肌胞，聚肌苷酸無色桿菌蛋白酶細(xì)菌由豬胰島素（Ala-30）轉(zhuǎn)變?yōu)槿艘葝u素（Thr-30）核糖核酸酶微生物生產(chǎn)核苷酸蛋白酶動物、植物、微生物生產(chǎn)L-氨基酸-葡萄糖苷酶黑曲霉等微生物生產(chǎn)人參皂甙-Rh2青霉素?；概c抗生素改造青霉素?；概c抗生素改造C6H5CH2CONHNSOCOOHCH3CH3青霉素?；窰2NNSOCOOHCH3CH3Iressa 艾若薩 (ZD1839)阿斯利康公司苯胺喹啉化合物

10、（anilinoquinazoline）強(qiáng)效EGFR（表皮生長因子受體）酪氨酸激酶抑制劑。對癌細(xì)胞的增殖、生長、存活的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路起阻斷作用。增加PPD、Taxel、Doxtaxel、ADM治療NSCLC有效率920不良反應(yīng)：皮疹、惡心、嘔吐、腹瀉。增生增生X 凋亡凋亡血管生成血管生成轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 細(xì)胞膜細(xì)胞膜 癌細(xì)胞癌細(xì)胞ZD1839EGFTGFa a XXX細(xì)胞核細(xì)胞核激酶激酶XZD1839: 作用機(jī)制回本章目錄淀粉酶類與淀粉糖業(yè)淀粉酶類與淀粉糖業(yè)淀粉液化液淀粉酶糖化酶糖化液噴霧干燥氫化還原結(jié)晶異構(gòu)酶粉狀葡萄糖山梨醇結(jié)晶葡萄糖果葡糖漿果糖42%葡萄糖55%低聚糖分離混合高果糖漿果糖漿果糖80-

11、90%果糖55%葡萄糖39%低聚糖果汁生產(chǎn)與果膠酶乳制品與凝乳酶果菜清洗果菜清洗揀果機(jī)揀果機(jī)回本章目錄8.3 8.3 酶在輕工、化工方面的應(yīng)用酶在輕工、化工方面的應(yīng)用 n用酶進(jìn)行原料處理n用酶生產(chǎn)各種輕工、化工產(chǎn)品n用酶增強(qiáng)產(chǎn)品的使用效果。 生物拋光是一種用纖維素酶改善纖維素纖維生物拋光是一種用纖維素酶改善纖維素纖維制品表面的整理工藝制品表面的整理工藝, ,以達(dá)到持久的抗起毛起以達(dá)到持久的抗起毛起球并增加織物的光潔度和柔軟度球并增加織物的光潔度和柔軟度 乙酰乙酰 -DL Ala L Ala +乙酸乙酸乙酰乙酰 -D AlaAminoacylase 氨氨 基基 酰酰 化化 酶酶泵泵儲罐反應(yīng)產(chǎn)物離

12、心機(jī)離心機(jī)消消旋旋反反應(yīng)應(yīng)器器固定化酶柱子晶體 L-AlaL-Ala A-D-AlaA-L-Ala A-D-AlaCH2CHCN丙烯腈水合酶CH2CHCONH2HOOCCH2CHCOOHNH2天冬氨酸-p-脫羧酶CH3CHCOOHNH2HOOCCCCOOHHH延胡索酸酶H2OHOOCCH2CHCOOHOHHOOCCCCOOHHH天冬氨酸酶NH3HOOCCH2CHCOOHNH2酶制劑在國外飼料工酶制劑在國外飼料工業(yè)中得到不斷應(yīng)用，業(yè)中得到不斷應(yīng)用，不僅提高了飼料原料不僅提高了飼料原料的轉(zhuǎn)化率，也促進(jìn)了的轉(zhuǎn)化率，也促進(jìn)了對飼料的消化。對飼料的消化。植酸酶植酸酶Bio-Feed Phytase (

13、RonozymeBio-Feed Phytase ( Ronozyme P ) P ) 主要用于提高植酸磷的消化率，并相應(yīng)改善鈣和其它礦物元素的主要用于提高植酸磷的消化率，并相應(yīng)改善鈣和其它礦物元素的利用率。利用率。大大降低了動物糞便中磷的排放量，有益環(huán)保。大大降低了動物糞便中磷的排放量，有益環(huán)保。 酶水解了毛根部的毛囊蛋白而使毛松動脫脫落落。蛋白酶分解皮纖維間質(zhì)中的可溶性蛋白質(zhì)，使皮纖維進(jìn)一步松散軟化軟化。加速蛋白質(zhì)的分解染色溫度降低皮革脫毛與軟化皮革脫毛與軟化加酶洗滌劑加酶洗滌劑生絲脫膠與羊毛染生絲脫膠與羊毛染蛋白酶回本章目錄8.4 8.4 酶在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用酶在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用n環(huán)境監(jiān)

14、測n廢水處理n過氧化物酶過氧化物酶n多酚氧化酶多酚氧化酶n可降解材料開發(fā)n在脂肪酶催化下，己二酸（或癸二酸）與蔗糖在己烷溶液中進(jìn)行酯化反應(yīng)，能夠生成聚糖酯高聚物聚糖酯高聚物：OOHOHOHOOOHCH2OHHOCH2HOCH2HOHOOC(CH2)4COOH+OC(CH2)4COOHHOHOCH2OCH2OOHCH2OOOHOHOHOHOOC(CH2)4COn回本章目錄8.5 8.5 酶在生物技術(shù)方面的應(yīng)用酶在生物技術(shù)方面的應(yīng)用n除去細(xì)胞壁n大分子切割n大分子連接 現(xiàn)代基因工程的創(chuàng)始人P伯格伯格（美國,1926）在1960年以敏銳的科學(xué)預(yù)見力提出一個大膽的設(shè)想：是否可以創(chuàng)造出一種人工方法，把外

15、界的遺傳基因引入動物體內(nèi)，以達(dá)到改變遺傳性狀和治療某些疾病的需要呢？1972年，伯格把兩種病毒的DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割后，再用DNA連接酶把這兩種DNA分子連接起來，于是產(chǎn)生了一種新的重組DNA分子，首次實(shí)現(xiàn)兩種不同生物的DNA體外連接，獲得了第一批重組DNA分子，這標(biāo)志著基因工程技術(shù)的誕生。伯格因此獲得了1980年諾貝爾化學(xué)獎。 限制性酶活性緩沖液甲基化底物性狀 一些限制性核酸內(nèi)切酶的來源與作用位點(diǎn)一些限制性核酸內(nèi)切酶的來源與作用位點(diǎn)酶識別序列與作用位點(diǎn)53來 源Alu AGCTArthrobacter luteusAvaCPyCGPuGAnabaena vayiabilisBamH GGATCCBacillus amyloliquefaciensBgl AGATCTBacillu globigiiEco R GAATTCEscherichia coli Rye13Hae GGCCHacmophilus aegyptiusHind