酶在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用課件

1、酶在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用我國(guó)環(huán)境現(xiàn)狀人類(lèi)賴(lài)以生存的環(huán)境質(zhì)量,是目前舉世矚目的重大問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人類(lèi)開(kāi)發(fā)利用自然資源的能力和范圍不斷擴(kuò)大,隨之而來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。環(huán)境污染已成為制約人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要因素,我國(guó)每年排放大量廢水(416億t)、廢氣和煙塵(2000萬(wàn)t)以及固體廢棄物(1000億t),污染達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重的地步。因此環(huán)境保護(hù)問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視。20世紀(jì)以來(lái),在化學(xué)和生物學(xué)之間的交叉地帶形成的生物技術(shù)占據(jù)了重要的地位,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等方面得到了廣泛的應(yīng)用,并對(duì)解決當(dāng)代資源、能源、環(huán)保等多方面問(wèn)題起著舉足輕重的作用。而作為生物工程的重要組成部分,酶和

2、酶工程受到生物化學(xué)工作者的重視,幾種新興的技術(shù)產(chǎn)業(yè)已成為優(yōu)先發(fā)展的高科技領(lǐng)域。酶?jìng)鞲衅髟诃h(huán)境監(jiān)測(cè)中已取得誘人的成就,并將繼續(xù)擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。目前發(fā)現(xiàn)的酶?jìng)鞲衅饕延卸喾N。20世紀(jì)80年代末Gray等首次用丁酰硫代膽堿酯酶檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥;研制出一種簡(jiǎn)易快速測(cè)定有機(jī)磷農(nóng)藥的酶片和生色基片。用乙酰膽堿酯酶電極和單片機(jī)結(jié)合研制的掌上型有機(jī)磷農(nóng)藥現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀可測(cè)定敵敵畏、對(duì)硫磷。Marty等將含有亞硫酸鹽氧化酶的肝微粒體固定在醋酸纖維膜上和氧電極制成安培型生物傳感器,可對(duì)SO2形成的酸雨酸霧樣品溶液進(jìn)行檢測(cè)。酶學(xué)和免疫學(xué)測(cè)定法也常用于環(huán)境監(jiān)測(cè)。利用酶聯(lián)免疫分析法原理,采用雙抗體夾心法,研制出的微生物快速檢驗(yàn)

3、盒,2h即可檢測(cè)出沙門(mén)菌、李斯特菌等。還有應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)研制的Minividas全自動(dòng)免疫分析儀可快速靈敏地鑒定空腸彎曲桿菌和葡萄球菌腸毒素等。日本、美國(guó)、英國(guó)等都在研究-2葡聚糖苷酶活性法測(cè)定飲用水和食品中的大腸桿菌。酶在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用酶在廢水處理方面的應(yīng)用酶在可生物降解材料開(kāi)發(fā)方面的應(yīng)用利用膽堿酯酶檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥污染利用乳酸脫氫酶的同工酶監(jiān)測(cè)重金屬污染通過(guò)-葡聚糖甘酸酶監(jiān)測(cè)大腸桿菌污染利用亞硝酸還原酶檢測(cè)水中亞硝酸鹽濃度最近幾十年來(lái)，為了防治農(nóng)作物的病蟲(chóng)害，大量使用各種農(nóng)藥。農(nóng)藥的大量使用，對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的提高起了一定的作用，然而由于農(nóng)藥，特別是有機(jī)磷農(nóng)藥的濫用，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，

4、破壞了生態(tài)環(huán)境。為了監(jiān)測(cè)農(nóng)藥的污染，人們研究了多種方法，其中采用膽堿酯酶監(jiān)測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的污染就是一種具有良好前景的檢測(cè)方法。膽堿酯酶膽堿酯酶可以催化膽堿酯水解生成膽堿和有機(jī)酸：有機(jī)磷農(nóng)藥是膽堿酯酶的一種抑制劑，可以通過(guò)檢測(cè)膽堿酯酶的活性變化，來(lái)判定是否受到有機(jī)磷農(nóng)藥的污染。20世紀(jì)50年代，就有人通過(guò)檢測(cè)魚(yú)腦中乙酰膽堿酯酶活力受抑制的程度，來(lái)檢測(cè)水中存在的極低濃度的有機(jī)磷農(nóng)藥。現(xiàn)在可以通過(guò)固定膽堿酯酶的受抑制情況，檢測(cè)空氣或水中微量的酶抑制劑（有機(jī)磷等），靈敏度可達(dá)0.1mg/L。乳酸脫氫酶（lactatedehydrogenase,EC1.1.1.27）有5種同工酶。它們具有不同的結(jié)構(gòu)和特性

5、。通過(guò)檢測(cè)家魚(yú)血清乳酸同工酶（SLDH）的活性變化，可以檢測(cè)水中重金屬污染的情況及其危害程度。鎘和鉛的存在可以使SLDH4活性升高；汞污染使SLDH1活性升高；銅的存在則引起SLDH4的活性降低。乳酸脫氫酶一份耕耘，一份收獲，付出就有回報(bào)永不遭遇過(guò)失敗，因我所碰到的都是暫時(shí)的挫折。利用蛋白酶或脂肪酶合成多肽類(lèi)或聚酰胺類(lèi)物質(zhì)等。一份耕耘，一份收獲，付出就有回報(bào)永不遭遇過(guò)失敗，因我所碰到的都是暫時(shí)的挫折。如果把才華比作劍，那么勤奮就是磨刀石。20世紀(jì)以來(lái),在化學(xué)和生物學(xué)之間的交叉地帶形成的生物技術(shù)占據(jù)了重要的地位,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等方面得到了廣泛的應(yīng)用,并對(duì)解決當(dāng)代資源、能源、環(huán)保等多方面

6、問(wèn)題起著舉足輕重的作用。經(jīng)驗(yàn)不是發(fā)生在一個(gè)人身上的事件，而是一個(gè)人如何看待發(fā)生在他身上的事。利用蛋白酶或脂肪酶合成多肽類(lèi)或聚酰胺類(lèi)物質(zhì)等。利用酶在有機(jī)介質(zhì)中的催化作用合成的可生物降解材料主要有：利用脂肪酶的有機(jī)介質(zhì)催化合成聚酯類(lèi)物質(zhì)、聚糖脂類(lèi)物質(zhì)；將固定化蛋白酶應(yīng)用于糧食加工廢水的預(yù)處理,其后續(xù)工藝可以采用任何一種生物處理法。它們具有不同的結(jié)構(gòu)和特性。將固定化蛋白酶應(yīng)用于糧食加工廢水的預(yù)處理,其后續(xù)工藝可以采用任何一種生物處理法。將4甲基香豆素基葡聚糖苷酸摻入選擇性培養(yǎng)基，樣品中如果有大腸桿菌存在，大腸桿菌中的葡聚糖苷酸酶就會(huì)將其水解，生成甲基香豆素。將4甲基香豆素基葡聚糖苷酸摻入選擇性培養(yǎng)基

7、，樣品中如果有大腸桿菌存在，大腸桿菌中的葡聚糖苷酸酶就會(huì)將其水解，生成甲基香豆素。甲基香豆素在紫外光的照射下發(fā)出熒光。由此可以檢測(cè)水或者食品中是否有大腸桿菌污染。-葡聚糖甘酸亞硝酸還原酶（nitritereductase,EC1.6.6.4）是催化亞硝酸還原生成一氧化氮的氧化還原酶。利用固定化亞硝酸還原酶，制成電極，可以檢測(cè)水中亞硝酸鹽的濃度。亞硝酸還原酶水凈化早在20世紀(jì)70年代,固定化酶已被用于水和空氣的凈化。法國(guó)工業(yè)研究所積極開(kāi)展利用固定化酶處理工業(yè)廢水的研究,將能處理廢水的酶制成固定化酶。處理靜止廢水時(shí)直接用酶布或酶片;處理流動(dòng)廢水時(shí)根據(jù)廢水所含污物的種類(lèi)和數(shù)量,確定玻璃酶柱或塑料酶柱

8、的高度和直徑,采用多酶酶柱或單一酶柱。水凈化含酚廢水芳香族化合物,包括酚和芳香胺,屬于優(yōu)先控制的污染物,塑料廠、樹(shù)脂廠、染料廠等企業(yè)的廢水中都含有這類(lèi)污染物,很多酶已用于這類(lèi)廢水處理。辣根過(guò)氧化物酶(HRP)的應(yīng)用集中在含酚污染物的處理方面,使用HRP處理的污染物包括苯胺、羥基喹啉、致癌芳香族化合物等。HRP可以與一些難以去除的污染物一起沉淀,形成多聚物而使難處理物質(zhì)的去除率增大。食品工業(yè)廢水將固定化蛋白酶應(yīng)用于糧食加工廢水的預(yù)處理,其后續(xù)工藝可以采用任何一種生物處理法。因?yàn)楣潭ɑ鞍酌敢褜U水中不易生化降解的大分子轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子,大大提高了廢水的可生化性。固定化蛋白酶穩(wěn)定、可重復(fù)

9、使用的特點(diǎn),使得將酶應(yīng)用于廢水處理成為一種經(jīng)濟(jì)可行的方法,具有良好的發(fā)展前景。淀粉酶是一類(lèi)多糖水解酶,多糖轉(zhuǎn)變?yōu)閱翁呛桶l(fā)酵能同時(shí)進(jìn)行,淀粉酶用于含淀粉廢水處理,可使大米加工產(chǎn)生的廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為酒精。淀粉酶還可縮短活性污泥法處理廢水的時(shí)間。每克Rhizopusorrhizus菌絲(干重)去除銅高達(dá)180mg以上,真菌表面的連接酶將溶于水中的重金屬吸附在微生物表面,在能出入細(xì)胞壁傳輸營(yíng)養(yǎng)物的酶的作用下,將重金屬離子帶入細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞內(nèi)重金屬酶將其進(jìn)行生物合成。重金屬?gòu)U水石油和工業(yè)廢油的處理每年由于各種原因排入海中的石油達(dá)200萬(wàn)t,如不及時(shí)處理,不僅會(huì)造成魚(yú)類(lèi)的大量死亡,而且石油中的有害物質(zhì)也

10、會(huì)通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體。人們用含有酶及其它成分的復(fù)合制劑處理海中的石油,可以將石油降解成適合微生物的營(yíng)養(yǎng)成分,為浮在油表面的細(xì)菌提供優(yōu)良的養(yǎng)料,使得分解石油的細(xì)菌迅速繁殖,以達(dá)到快速降解石油的目的。脂酶生物技術(shù)應(yīng)用于被污染環(huán)境的修復(fù)以及廢物處理是一個(gè)新興的領(lǐng)域。石油開(kāi)采和煉制過(guò)程中產(chǎn)生的油泄漏、脂加工過(guò)程中產(chǎn)生的含脂廢物以及飲食業(yè)產(chǎn)生的廢物,都可以用不同來(lái)源的脂酶進(jìn)行有效的處理。酶法生產(chǎn)生物柴油日益受到人們的青睞,可利用餐飲業(yè)廢油脂和工業(yè)廢油脂為原料,變廢為寶的同時(shí)降低了生物柴油的生產(chǎn)成本。石油和工業(yè)廢油目前應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的高分子材料，大多數(shù)是生物不可降解或不可完全降解的材料。這些高分子材料使用

11、以后，成為固體廢棄物，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。研究和開(kāi)發(fā)可生物降解材料,已經(jīng)成為可生物降解的高分子材料開(kāi)發(fā)的重要途徑。利用酶在有機(jī)介質(zhì)中的催化作用合成的可生物降解材料主要有：利用脂肪酶的有機(jī)介質(zhì)催化合成聚酯類(lèi)物質(zhì)、聚糖脂類(lèi)物質(zhì)；利用蛋白酶或脂肪酶合成多肽類(lèi)或聚酰胺類(lèi)物質(zhì)等。如果把才華比作劍，那么勤奮就是磨刀石。林宥嘉擁有：快樂(lè)時(shí)你不必分心想起我，難過(guò)時(shí)一定記得聯(lián)絡(luò)我。讓我分享你的苦，帶走你的優(yōu)愁，我只求這樣把你擁有。眼中閃爍的淚光，也將化作永不妥協(xié)的堅(jiān)強(qiáng)。沒(méi)有翻不過(guò)的高山，沒(méi)有走不出的沙漠，更沒(méi)有超越不了的自我。說(shuō)話(huà)不要有攻擊性，不要有殺傷力，不夸已能，不揚(yáng)人惡，自然能化敵為友。經(jīng)驗(yàn)不是發(fā)生在一個(gè)人身上的事件，而是一個(gè)人如何看待發(fā)生在他身上的事。沒(méi)有了愛(ài)的語(yǔ)言，所有的文字都是乏味的。學(xué)校的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是培養(yǎng)有獨(dú)立行動(dòng)和獨(dú)立思考的個(gè)人，不過(guò)他們要把為社會(huì)服務(wù)看作是自己人生的最高目標(biāo)。在沒(méi)有明智的家庭教育的地方，父母對(duì)孩子的