酶工程

本书是高职高专“十一五”规划教材★生物技术系列之一。教材在内容安排上注重基础知识、基本技能，加强实践教学内容，突出实用性。内容包括酶及酶工程概论、微生物发酵产酶、动植物细胞培养产酶、酶的提取与分离纯化、酶的活力测定、酶及细胞固定化、酶的特殊利用、酶製剂的套用等。每章后都设定有体现酶工程的新知识、新工艺、新方法和新技术的实训项目，以求强化学生的实践能力。本教材可作为高职高专生物技术及套用、食品生物技术、生物製药等专业学生用书，也可供相关行业的技术人员参考。

目录

第一章酶及酶工程概论1

第一节酶工程发展概况1

一、酶及酶工程研究的重要意义1

二、酶及酶工程发展史2

三、酶工程简介3

第二节酶的分类与命名6

一、蛋白类酶的分类与命名6

二、核酸类酶的分类与命名8

三、其他分类和命名9

第三节酶催化作用的特点11

一、催化作用的高效性11

二、催化作用的专一性12

三、催化作用的条件温和13

四、催化作用的环境敏感性13

五、催化作用的可调控性13

第四节影响酶催化作用的因素14

一、底物浓度15

二、酶浓度15

三、温度15

四、pH16

五、酶抑制剂16

六、酶激活剂17

本章小结18

複习思考题18

技能实训11酶促反应中初速度时间範围测定18

技能实训12pH对酶活力的影响——最适pH的测定20

技能实训13温度对酶活力的影响——最适温度的测定21

技能实训14米氏常数和最大反应速度的测定22

技能实训15抑制条件下米氏常数和最大反应速度的测定及抑制类型判定24

第二章微生物发酵产酶28

第一节常用产酶微生物29

一、常用产酶微生物29

二、高产菌种的选育35

三、菌种保藏及复壮41

四、国内外菌种保藏机构44

第二节微生物发酵产酶工艺45

一、产酶菌种的筛选、细胞活化及扩大培养45

二、培养基配製46

三、环境条件控制47

四、提高酶产量的措施49

本章小结51

複习思考题52

技能实训21微生物分离与纯化52

技能实训22发酵罐的培养与调控54

技能实训23α澱粉酶的固定化活细胞发酵生产55

技能实训24硷性蛋白酶的吸附固态发酵生产57

技能实训25纤维素酶的固态发酵生产59

第三章动植物细胞培养产酶62

第一节植物细胞培养产酶63

一、植物细胞培养的特点63

二、培养基组成与配製64

三、植物细胞培养产酶的工艺条件控制及其流程66

第二节动物细胞培养产酶67

一、动物细胞培养的特点68

二、培养基组成与配製68

三、动物细胞培养的工艺条件控制及其流程70

第三节细胞培养装置72

一、植物细胞培养反应器72

二、动物细胞培养反应器74

本章小结78

複习思考题79

技能实训31动物细胞培养基的配製79

技能实训32动物细胞培养81

技能实训33植物细胞培养82

第四章酶的提取与分离纯化84

第一节细胞分离与破碎84

一、细胞分离84

二、细胞破碎84

第二节酶的提取86

一、酶提取方法86

二、影响酶提取的主要因素87

第三节酶的分离纯化87

一、沉澱分离87

二、离心分离90

三、膜分离92

四、萃取93
五、层析分离96
六、电泳分离104
第四节酶的乾燥111
一、真空乾燥111
二、冷冻乾燥111
三、喷雾乾燥111
第五节酶的结晶112
一、酶结晶的原理112
二、酶结晶条件的选择113
三、酶结晶的方法114
本章小结115
複习思考题116
技能实训41琼脂糖凝胶电泳法分离乳酸脱氢酶同工酶116
技能实训42疏水层析法分离纯化α澱粉酶118
技能实训43超氧化物歧化酶的分离纯化119
技能实训44溶菌酶的提纯结晶122
第五章酶的活力测定125
第一节酶的结构与性质125
一、酶的组成和结构特点125
二、酶的理化性质126
三、酶的作用机制126
第二节酶活力测定方法129
一、酶活力129
二、酶活力测定130
本章小结132
複习思考题132
技能实训51肝脏谷丙转氨酶活力测定132
技能实训52血清谷丙转氨酶活力测定134
技能实训53α澱粉酶活力测定136
技能实训54酸性磷酸酯酶的提取和酶活力测定138
技能实训55溶菌酶的製备及活力测定140
第六章酶的固定化143
第一节酶的固定化144
一、酶固定化的方法144
二、固定化酶的特性148
三、固定化酶的套用149
第二节细胞固定化151
一、细胞固定化的方法151
二、微生物细胞固定化153
三、植物细胞固定化154
四、动物细胞固定化154
第三节原生质体固定化155
一、原生质体的製备155
二、固定化原生质体的特点156
三、原生质体固定化的方法156
四、固定化原生质体的套用157
第四节固定化酶活力测定158
一、固定化酶的活力158
二、固定化酶的活力测定158
三、固定化酶比活力测定159
四、酶结合效率与酶活力回收率的测定159
五、相对活力测定159
本章小结159
複习思考题160
技能实训61果胶酶的固定化160
技能实训62糖化酶的固定化162
技能实训63κ角叉胶包埋法固定酿酒酵母164
技能实训64固定化酶活力测定165
第七章酶的修饰和非水相催化167
第一节酶分子的化学修饰167
一、金属离子置换修饰167
二、酶分子侧链基团修饰168
三、酶的大分子修饰170
四、其他修饰方法171
五、酶分子修饰的套用173
第二节酶的非水相催化作用175
一、非水介质中酶催化研究概况176
二、酶在非水介质中的催化反应及套用178
本章小结185
複习思考题185
技能实训71胆绿素还原酶的修饰与活性基团的鉴定185
技能实训72非水相中脂肪酶催化生产生物柴油187
第八章酶製剂的套用190
第一节酶製剂在食品加工方面的套用190
一、酶在食品生产方面的套用191
二、酶在食品保藏方面的套用195
三、酶在食品添加剂生产方面的套用195
第二节酶在轻化工业方面的套用197
一、酶在原料处理方面的套用197
二、酶在轻化工业生产方面的套用198
三、酶製剂在饲料加工中的套用198
第三节酶在医学方面的套用200
一、酶在疾病诊断方面的套用200
二、酶在疾病治疗方面的套用202
三、酶在药物生产方面的套用202
第四节酶在环境保护方面的套用204
一、酶在水净化方面的套用204
二、酶在环境监测方面的套用206
三、酶在生物降解方面的套用206
第五节酶在生物技术领域中的套用207
一、酶在细胞处理方面的套用207
二、酶在大分子处理方面的套用207
本章小结209
複习思考题209
技能实训81利用固定化葡萄糖异构酶生产果葡糖浆210
技能实训82转谷氨醯胺酶催化大豆蛋白和乳清蛋白合成耐热性聚合蛋白211
技能实训83酶法水解玉米澱粉製备脂肪模拟物213