文档介绍：食品生物技术导论酶工程
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第一节 酶工程发展概况
1. 酶的化学本质
是指一类由活性细胞产生的、具有催化活性作用和高度专一性的特殊蛋白质，又称生物催化剂。
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用于提取与脂质结合牢固或含有较多非极性基团的酶
3. 提取
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第三节 酶的分子修饰
酶分子修饰（molecular modification enzyme）：通过改变酶分子的结构，使酶的某些特性和功能发生改变的技术。
化学修饰
物理修饰
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（一）酶分子的化学修饰
酶的化学修饰（chemical modification）：利用化学手段将某些化学物质或基团结合到酶分子上，或将酶分子的某些部分删除或置换，改变酶的理化性质，最终达到改变酶催化性质的目的。
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1. 大分子结合修饰
常用大分子修饰剂：右旋糖苷、聚乙二醇、聚蔗糖β-环糊精、琼脂糖、壳聚糖、白蛋白、明胶、淀粉、硬脂酸、聚丙氨酸等。
作用：稳定性提高、抗原性降低，等等
如：。
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2. 肽链有限水解修饰
指在肽链的限定肽键位点水解，使酶空间结构发生某些改变而改变酶特性和功能的方法。
常用修饰剂为专一性较高的蛋白酶或肽酶。
特点：既保持酶活力，又降低其抗原性。
如木瓜蛋白酶水解去除其肽链上2/3氨基酸，仍可保持其活力。
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3. 侧链基团修饰：如将α-胰凝乳蛋白酶的氨基修饰成亲水性更强的-COOH等，酶活提高1000倍，且更耐热
4. 分子内或分子间交联：使用双功能试剂交联，更稳定
5. 氨基酸置换修饰：改变活力中心的氨基酸
6. 金属离子置换修饰：如将酰基化氨基酸水解酶的活力中心的Zn2+置换为Co2+。
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（二）酶分子的物理修饰
酶分子物理修饰（physical modificayion）：通过物理方法，不改变酶的组成单位及基团，只使酶分子的空间构象发生改变（副键变化或重排），而改变酶的某些特性和功能。
高压处理：酶活提高；最适条件改变
适当变性改变空间构象：稳定性适当提高
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第四节 酶的非水相催化（自学）
酶催化反应的介质
有机介质反应体系
酶在有机介质中的催化特性
有机介质中酶催化反应的条件及其控制
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Go
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酶非水相催化的应用
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一、酶催化反应的介质
水：酶促反应最常用的反应介质。
有机介质：含有一定量水的有机溶剂
气相介质：底物是气体或者能够转化为气体的物质
超临界介质：超临界流体
离子液介质：由有机阳离子与阴离子构成的在室温条件下呈液态的低熔点盐类
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二、 有机介质反应体系
1. 反应体系中水对酶催化反应的影响
酶都溶于水，只有在一定量的水存在的条件下，酶分子才能进行催化反应。所以酶在有机介质中进行催化反应时，水是不可缺少的成分之一。有机介质中的水含量多少对酶的空间构象、催化活性、稳定性、催化反应速度等都有密切关系，水还与酶催化作用的底物和反应产物的溶解度有关。
酶分子只有在空间构象完整的状态下，才具有催化功能。在无水的条件下，酶的空间构象被破坏，酶将变性失活。因此，酶分子需要一层水化层（必须水），以维持其完整的空间构象。同时有机介质中水的含量对酶催化反应速度有显著影响，存在最适水含量。
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2. 反应体系中有机溶剂对酶催化反应的影响
常用的有机溶剂有辛烷，正己烷，苯，吡啶，季丁醇，丙醇，乙***，已酯，二***甲烷等。
在有机溶剂中，酶分子不能直接溶解，而是悬浮在溶剂中进行催化反应。根据酶分子和有机溶剂特性的不同，保持其空间结构完整性的情况也有所差别。
极性较强的有机溶剂，如甲醇，乙醇等，会夺取酶分子的结合水，影响酶分子微环境的水化层，从而降低酶的催化活性,甚至引起酶的变性失活。因避免酶在有机介质中因脱水作用而影响其催化活性。
有机溶剂的极性不同，在反应过程中会影响底物和产物的分配，从而影响酶的催化反应。
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三、 酶在有机介质中的催化特性
热稳定性
改变底物特异性
产生新的酶促反应
pH 记忆
键选择性
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有机介质酶催化反应的优点
酶在有机介质中由于水分子的减少，相对来说酶分子的构象表现出比水溶液中更具有“刚性”特点。
由于有机溶剂的存在, 水量减少，大大降低了许多需要水参与的副反应，如酸酐的水解、***醇的消旋化和酰基转移等。因此在有机介质中酶的稳定性得到