第十一章-酶的应用.ppt

第十一章酶的应用第十一章酶的应用我国古代的酿酒作坊
（四川新都县出土的汉代画像）公元前2300年左右，埃及人酿制啤酒的场面（某金字塔壁画）酶在疾病治疗方面的应用健美生消化酶—帮助肠胃蠕动
【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
酶在疾病治疗方面的应用溶菌酶（lysozyme）溶菌酶栓溶酶类与心血管疾病酶在疾病治疗方面的应用凝血酶SOD药用酶的新剂型和新的给药方式：
1.载酶人造细胞

2.酶的体外循环装置（固定化酶）
人工肾

3.酶控药物释放系统
白蛋白脲酶与治疗关节炎的氢化可的松
胰岛素与葡萄糖氧化酶
二、酶在疾病诊断方面的应用1、通过酶活力变化进行疾病诊断端粒酶2、用酶测定物质的量的变化进行疾病诊断1．根据体液内酶活力的变化诊断疾病：（2）酸性磷酸酶（4）端粒酶2、用酶作为检测试剂，测定体液中某些物质的量诊断疾病。三、酶在药物制造方面的应用青霉素酰化酶与抗生素改造一．手性药物的拆分1手性药物两种对映体的药效差异2．手性药物的拆分方法生物拆分法实例：生物催化法制备手性2-芳基丙酸
药物：萘普生、布洛芬、酮洛芬、舒洛芬
消炎、抗菌等
2-碳原子上一个不对称的手性中心，其S-型（高）和R-型的疗效相差很大

酶立体选择性水解2-芳基丙酸酯

环氧水解酶水解后合成实例：L-氨基酸和D-氨基酸的合成
L-苯丙氨酸苯丙酮酸转氨酶法
苯丙酮酸盐以天冬氨酸为氨基供体，在天冬氨酸转氨酶的催化下，生产
L-丙氨酸
L-天冬氨酸在L-天冬氨酸--脱羧酶催化生成
D-氨基酸是非蛋白氨基酸，广泛应用于医药
酶催化拆分法：消旋化氨基酸的氨基经乙酰化后，用蛋白酶如酰化酶、羧肽酶或氨肽酶等水解由L-氨基酸形成的酰胺基，将L-氨基酸游离出。
酶法转化法：
治疗哮喘药物“沙美特罗”的关键手性中间体的制备淀粉酶类与淀粉糖业果葡糖浆的酶法合成
生产工艺主要包括淀粉的液化、糖化和异构化等步骤。首先，淀粉乳在α-淀粉酶的作用下被液化成DE值为15%～20%的液化液，液化液经调整pH值和温度，并加入糖化酶进行糖化至糖化液DE值达到96.7%～98%，然后过滤，最后再用活性炭和离子交换树脂处理，成为净化的葡萄糖液。被净化后葡萄糖液通过装有固定化异构酶的反应器被异构化，最终得到果糖含量在42%左右的果葡糖浆。
奶制品工业
1.乳糖酶（EC3.2.1.23）
也称为β-D-半乳糖苷酶，广泛存在于桃、杏、苹果等植物及大肠杆菌、乳酸杆菌、酵母菌和霉菌等微生物中，其作用是将乳糖分解形成葡萄糖和半乳糖。
（1）乳糖水解乳的加工
哺乳动物尤其是人在出生后肠道里具有乳糖酶活性，但断奶后用其他食物如牛乳等代替母乳，乳糖酶活性逐渐减小甚至无乳糖酶产生，因而引起乳糖不适应症。食后会引起腹泻和胃肠不适。乳糖水解乳利用乳糖酶将乳中乳糖水解加工而成，是乳糖不适应症的理想食品。（2）防止乳糖结晶
乳糖溶解度较低，在高浓度时会结晶析出，一些浓缩乳清在贮运中会出现乳糖结晶，还有一些浓缩乳制品如甜炼乳，由于乳糖结晶析出影响产品外观和保藏。若在乳清中添加乳糖酶或在炼乳加工中添加25%～30%乳糖水解乳，可以防止结晶现象，并且增加产品甜度，减少蔗糖用量。
（3）缩短乳凝固时间
用乳糖水解乳制造酸乳和奶酪等可以加快酸化过程，有助于奶酪结构和风味的形成，并且可缩短乳凝固时间，奶酪凝固也更加坚实。（4）乳清糖浆及半乳糖葡萄糖浆的制造及应用
乳清是加工干酪及干酪素的副产物，世界年生产量约9×107t，其中一半用于生产乳糖和乳清蛋白，其余一半当废水排放，不仅污染环境，而且会流失有价值的营养物。
通过乳糖酶水解乳清，使其中4.5%乳糖分解成半乳糖和葡萄糖，所得称为乳清糖浆。乳清糖浆的甜度达到蔗糖甜度的65%～80%，溶解度增加3～4倍。若再经过葡萄糖异构酶作用，将其中葡萄糖异构化生成果糖，则称为半乳糖果葡糖浆，其甜度与等浓度的蔗糖相当。水解乳清能够代替蔗糖作为甜味剂，用于各种点心、饮料、糖果、焙烤食品、罐头食品及冰淇淋加工。2.凝乳酶（EC3.4.4.3）
奶酪加工中一个重要的步骤就是要使液态乳转变成凝乳，这个凝结过程是采用凝乳酶类来催化完成。乳中的酪蛋白以胶体状态存在，其胶粒结构的外围为κ-酪蛋白，中心为αs1-和β-酪蛋白酸钙。凝乳酶的作用是使κ-酪蛋白中苯丙氨酸和亮氨酸间键的断裂，酪蛋白胶粒成为亚稳态，内部的αs1-和β-酪蛋白酸钙会凝聚成较大胶体聚合物沉淀出来形成凝乳。传统使用的凝乳酶是犊牛皱胃酶，但是以犊牛为原料制