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　　工业发展研究所统计,全世界酶制剂市场以年平均11%的速度逐年增加。从1995

　　年的12.5亿美元增加到1999年的19.2亿美元,预计到2002年市场规模将达到

　　25亿美元。就酶在各领域的应用来说,食品、饲料工业用量最大,占销售总额的

　　45%,洗涤剂占32%,纺织工业占11%,造纸工业占7%,化学工业占4%。权威部门预

　　测1997年至2002年,5年中酶制剂市场的发展趋势,食品用酶将由7.25亿美元

　　增至11.76亿美元,年增长率11.4%；洗涤剂用酶将由4.89亿美元增到8.48亿

　　美元,年增长率13.3%；纺织用酶将由1.65亿美元增到2.58亿美元,增长率

　　10.3%；造纸工业用酶将由1亿美元增加到1.92亿美元,年增长率为最高,达到

　　16.2%；化学工业将由0.61亿美元增加到0.96亿美元,年增长率10.5%。与

　　1985年时,食品工业用酶占酶制剂市场62%,洗涤剂用酶占33%,制革纺织工业用

　　酶占5%相比,其明显的变化是,非食品工业用酶领域在迅速扩大,反映了人们对

　　环保意识的增强。在全世界上百个有名的酶制剂企业中,丹麦novo公司牢牢把

　　持着龙头地位,占有50%以上市场份额,杰能科则其次,占25%左右市场份额,其它

　　乳糖酶等,占有市场销售额的75%以上。目前约有60%以上的酶制剂已用基因改

　　良菌株生产,novo公司使用的菌种有80%是基因重组菌株。第二类是非水解酶,

　　占市场销售额10%左右,并有逐年增大的倾向,主要是分析试剂用酶和医药工业

　　工业,占14%。酶在食品、纺织、制革工业等传统的应用虽然已相当广泛,技术

　　酶制剂国外是作为食品添加剂的,对其安全卫生规定很严。酶本身虽是生物产品,

　　之污染。此外还可能会含生物毒素,尤其是黄曲霉毒素,即使是黑曲霉,有些菌种

　　重金属。为保证产品绝对安全,对原料、菌种、后处理等道道工序都要严格把关。

　　对酶制剂产品的安全性要求,联合国粮农组织(fao)和世界卫生组织(who)食品添

　　所生产的酶,如符合适当的化学与微生物学要求,即可视为食品,而不必进行毒性

　　(简写cot)进行评估的,并向政府专家咨议委员会face(食品添加剂和污染

　　委员会)提出建议。cot最关心的是菌种毒性问题,建议微生物酶至少做90天的

　　老鼠喂养试验,并以高标准进行生物分析。cot认为菌种改良是必要的,但每次

　　gras物质的酶,在生产时只要符合gmp就可以。而认为食品添加剂的酶,在上市

　　申请gras要通过二大评估,即技术安全性和产品安全性试验结果的接受性评估。

　　gras的认可除fda有权进行外,任何对食品成份安全性具有评估资格的专家也

　　项要求,并执行gmp生产,而植物原料或微生物培养基成份在正常使用条件下,进

　　此外,近年来世界食品市场推行kosher食品认证制度,即符合犹太教规要求

　　的食品制度。有了kosher证书,才可进入世界犹太组织的市场。在美国不仅是

　　犹太人,连穆斯林、素食者、对某些食物过敏的人,大多数也购买kosher食品。

　　按规定kosher食品中不得含有猪、兔、马、驼、虾、贝类、有翼昆虫和爬虫类

　　的成份。加工kosher食品的酶制剂同样要符合kosher食品的要求。故国外许

　　多食品酶制剂都有符合kosher食品的标记。要将我国酶制剂向海外开拓,对此

　　不可不加以注意。符合kosher食品要求由专门权威机构审批,比fda还严。

　　不会引起蛀牙。每天摄取3~10g功能性低聚糖,可改善胃肠功能,防止便泌和轻

　　分被分解和吸收。热值约为蔗糖和麦芽糖的 70%~80%。对肠道直接刺激性较小。

　　小鼠急性毒性试验ld50 为44g/kg 以上,安全性不逊于蔗糖和麦芽糖。人体最大

　　无作用量1.5 g/kg(摄取后24 小时不发生腹泻之上限量),而其它难消化低聚糖

　　或糖醇的最大无作用量只有0.1~0.4 g/kg。摄取异麦芽糖16g,一周后肠道中双

　　秘改善,粪便ph 下降,有机酸增加,腐败物减少。小鼠试验表明,摄取异麦芽糖后

　　异麦芽低聚糖是淀粉经α -淀粉酶液化,β -淀粉酶糖化和α -葡萄糖苷酶转

　　苷反应而生成的包括含α -1,6 键的异麦芽糖,潘糖,异麦芽三糖等分枝低聚糖的

　　糖浆。市场上的异麦芽糖分含量50%与90%两种,后者是将含量50%的异麦芽糖

　　酵液经离子交换吸附去除所含α -葡萄糖苷酶经洗脱浓缩而成。虽然发表过不少

　　培养黑曲霉生产α -葡萄糖苷酶的研究的报道,但未见用于商品生产。用α -葡萄

　　20%~40%的麦芽糖与葡萄糖。为了提高异麦芽低聚糖产量,曾有不少研究报导,例

　　如使用臭曲霉α -葡萄糖苷酶,产品中潘糖产量可达30%葡萄糖量可降至20%。高

　　将其结构基因导入枯草杆菌na-1,生产的新普鲁兰酶,与枯草杆菌糖化型α -淀

　　粉酶(可产生麦芽三糖)一起作用于淀粉,异麦芽低聚糖的产率可达60%,而葡萄

　　糖含量由40%降至20%。为了提高黑曲霉α -葡萄糖苷酶的活力,东京大学生物工

　　目前我国生产异麦芽糖的企业多达50~60 家,生产能力约5 万吨以上,α -葡

　　萄糖苷酶的用量以0.1%计,需50 吨,消耗外汇甚巨(以每吨75 万元计,就需3750

　　(2)海藻糖：是二分子葡萄糖以α ,α -1.1 键连结而成的非还原性低聚糖。

　　广泛存在于动植物和微生物(如菌覃、海藻、虾、啤酒酵母、面包酵母)中,是昆

　　冻的环境。海藻糖是一种很好的糖源,因非还原性,故耐酸耐热性好,不易同蛋白

　　过去海藻糖系从酵母中提取(最大含量也只有20%),成本甚高,每公斤高达2~3

　　mtsase 与麦芽低聚糖海藻糖水解酶 mthase),当将其同异淀粉酶、环糊精生成酶、

　　原料,经产朊杆菌或普利茅斯沙雷氏菌的α -葡萄糖基转移酶(又称蔗糖变换酶

　　1,6 键结合而成。由于结构的改变,其甜度减少到蔗糖之42%,吸湿性较低,对酸

　　的稳定性增加,耐热性略为降低,生物学、生理学特性发生改变,不能为多数细菌、

　　帕拉金糖在低水份和低ph 下便会失水而缩合成为2~4 个分子的低聚帕拉金

　　糖,甜度为蔗糖之30%,不为肠道消化酶所消化,食后可直达大肠而为双歧杆菌选

　　催化剂氧化便生成帕拉金糖醇。这种糖醇甜度为蔗糖的45~60%,热值为蔗糖的

　　二分之一。食后不易消化吸收,不会引起血糖和胰岛素升高,不会引起蛀牙,适合

　　糖果,是国际上流行的新一代甜味剂。上述三种糖在欧美、日本等已经大量生产,

　　(4)低聚果糖：是以蔗糖为原料经黑曲霉β 2 果糖基转移酶的作用,将蔗糖

　　分子的d2 果糖以β 22,1 链连接123 个果糖分子而成的蔗果三糖、蔗果四糖以

　　及蔗果五糖与蔗糖、葡萄糖以及果糖的混合物,甜度为蔗糖的60%。用离子交换

　　树脂将其中葡萄糖与果糖除去后,可得到含低聚果糖95%以上的产品,甜度为蔗

　　消化道、肝脏、肾脏中的α 2 葡萄糖苷酶水解,本身是一种膳食纤维,食后可直

　　的升高,热值为1.5kcal/g,通过双歧杆菌的增殖,肠道得以净化,肌体免疫力增

　　强,营养改善,血脂降低。以年龄50~90 岁老人进行试验,日食低聚果糖8g,8 天

　　后肠道双歧杆菌可由5%增加到25%。便秘者食用低聚果糖每天5~6g,4 天后80%

　　陆低聚果糖的年生产能力为15000 吨,广东江门量子高科10000 吨,云南天元

　　3000 吨,张家港梁丰1000 吨,广西大学奥立高500 吨。此外五粮液酿酒公司、

　　子,每天摄取0.7g 即可见效。这种糖是以玉米芯为原料,提取其木聚糖后,用曲

　　磷酸肽(cpp),具有促进ca、fe 吸收的功能。由鱼肉、大豆、酪蛋白经酶水解得

　　inhibitor)。它可同血管紧张素相结合影响其活性的表达,从而防止血压升高,

　　油工业：油料用溶剂抽提油后,残渣中残留溶剂很难完全去除,影响饲料应用,为

　　段。在动物油脂生产上,利用蛋白酶处理,使蛋白质同油脂分离,因可避免高温处

　　肪酸dha 的甘油三酯难水解而保留下来,用此法来制造dha 等ω3 脂肪酸。

　　2.4 转谷酰胺酶(tgase)用于肉类加工转谷酰胺酶可催化蛋白质分子中谷氨

　　酸残基上γ 2 酰胺基和各种伯胺间的转酰基反应,当蛋白质中赖氨酸残基的ε 2

　　氨基作为酰基受体时,可在分子间形成ε 2(γ 2gln)lys 共价键而交联,从而可增

　　加蛋白质之凝胶强度,改善蛋白质结构和功能性质,利用此作用,可将低值碎肉重

　　组,改善鱼、肉制品外观和口感,减少损耗,从而提高经济价值。还可将 met.lys.

　　葡萄皮、胡萝卜中果胶的提取。用酶法提取果胶与酸热法相比工艺简单,无污染,

　　酶)、纤维素酶之混合物,作用于溃碎果实,对促进过滤,提高果汁收率的效果比

　　酶与ca2 渗入桃肉,可使罐头糖水桃子硬度提高4 倍(因脱甲酯之果胶可同ca2

　　棉布用淀粉酶退浆已有 100 多年历史了,随着酶制剂工业的发展,纤维素酶、

　　3~5%,但牢度要损失20%左右。在发达国家为追求时尚,不在乎布的牢度。

　　白与染色。柒酶是种酚氧化酶,以o 为h 受体,主要用在牛仔布靛蓝染色时脱色

　　处理,novo 公司采用基因技术改良黑曲霉生产。柒酶也可作用于木质素,有分解

　　得很小),必须防缩防毡化处理,洗后才能保持原状。防毡化防腐处理已有100 多

　　年历史,过去用氯、h2o2、过硫酸盐处理,污染严重,90 年代才开发了无氯防缩

　　剂。利用蛋白酶改变羊毛结构可用于防毡防缩处理,40 年代就有人研究,60 年代

　　日本报道,用木瓜酶处理可防毡缩,并可进行低温染色,提高染色率,减少污水,改

　　善毛织物手感和观感。70 年代我们也曾试用酸性蛋白酶处理,进行低温染色,取

　　得良好结果,染色率提高3.6%,污水减少62%。每千锭断纱率降到145 根,抗伸力、

　　抗拉力、手感都有明显提高。80 年代以来,酶法防毡缩在国内外重新引起重视,

　　日、英、美等国发表了大量研究文章,取得了一定进展。研究过的蛋白酶有胰酶、

　　量。为此需要在室外堆放很长时间(3 个月以上),使树脂分解。这样影响生产周

　　中96%是油酸和亚油酸,使用脂肪酶处理就可除去。自从90 年代在生产上采用

　　后,纸品的质量提高,原木堆积成本下降,树脂吸附剂用量减少,经济效益提高。

　　当时所用脂肪酶由novo 公司供应,在ph6~10,40~60℃作用良好,近来又发现使

　　污染严重,因此60 年代就有人考虑用木质素酶将其分解。木质素是以苯基丙烷

　　力的酶有木质素过氧化酶(l ip)、锰依赖性过氧化酶(mnp)、柒酶(lac),但至今

　　维素),使木质素游离,再用碱蒸煮后,由纸浆游离出的木聚糖可再次吸附在纤维

　　的表面,用木聚糖酶将其分解,可增加孔隙,于是氯素的浸透性提高,并使木质素

　　墨处理。日本在脱墨时添加碱性纤维素酶、半纤维素酶0.1%反应2 小时,抄纸

　　白度可提高4~5%,强度并未降低。由于防止油墨印刷品弄脏手,油墨中加有亚油

　　磷的利用,以及用于去钾大豆蛋白食物的生产,成为肾脏病人蛋白质的来源。α -

　　工业上酶反应的绝大部分,由于目前的酶液化、糖化要在不同ph 和温度下进行,

　　为简化工艺、节省水和能源,有必要开发耐酸性高温α 2 淀粉酶和耐热性糖化酶,

　　如果α 2 淀粉酶可在ph4.5 时进行液化,而糖化酶能在60℃以上温度下进行,试

　　想将这些带来多大的效益?不仅如此在ph4.5 液化,还可避免麦芽酮糖生成。耐

　　酸性α 2 淀粉酶和耐热性糖化酶在国外已经进行多年研究,已有不少报道。例如

　　得到de14 液化液,加糖化酶0.1%糖化48 小时,葡萄糖含量达95.5%,与对照枯草

　　杆菌α 2 淀粉酶的结果于ph5.8 液化者相同(葡萄糖含量95.7%)。此外,利用蛋

　　白质工程将地衣芽孢杆菌α 2 淀粉酶分子中7 个蛋氨酸用其它氨基酸置换后,耐