1 緒論 001
1.1 酶學基礎(chǔ)知識 001
1.1.1 酶的概念及其認識過程 001
1.1.2 酶催化作用的特點 004
1.1.3 酶的催化機制 005
1.1.4 酶的分類與命名 006
1.2 酶工程 007
1.2.1 酶工程的發(fā)展簡史 007
1.2.2 酶工程的主要內(nèi)容 008
1.2.3 酶工程涉及的技術(shù) 010
產(chǎn)出評價 010
自主學習 010
單元測試 011

2 酶的應(yīng)用 012
2.1 酶在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用 012
2.1.1 疾病診斷 012
2.1.2 治療疾病 014
2.1.3 制造藥物 016
2.2 酶在食品領(lǐng)域的應(yīng)用 017
2.2.1 食品保鮮 017
2.2.2 食品加工 018
2.2.3 改善食品品質(zhì)和風味 020
2.2.4 食品檢測 021
2.3 酶在飼料行業(yè)的應(yīng)用 022
2.3.1 提高飼料營養(yǎng)價值 022
2.3.2 調(diào)節(jié)腸道健康 023
2.4 酶在紡織行業(yè)的應(yīng)用 024
2.4.1 織物的退漿 024
2.4.2 棉纖維的脫角質(zhì) 024
2.4.3 羊毛除鱗片 024
2.4.4 蠶絲的脫膠 025
2.5 酶在制漿造紙行業(yè)的應(yīng)用 025
2.5.1 酶法助漂 025
2.5.2 酶促打漿 026
2.5.3 纖維改性 026
2.5.4 酶法脫墨 026
2.6 酶在化工領(lǐng)域的應(yīng)用 027
2.6.1 用于日化品 027
2.6.2 用于洗滌劑 028
2.6.3 制造化工產(chǎn)品 028
2.7 酶在能源煉制行業(yè)的應(yīng)用 029
2.7.1 燃料乙醇生產(chǎn) 029
2.7.2 生物柴油生產(chǎn) 030
2.7.3 氫氣制造 031
2.8 酶在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用 031
2.8.1 環(huán)境監(jiān)測 032
2.8.2 廢水處理 032
產(chǎn)出評價 033
自主學習 033
單元測試 033

3 酶活力測定 034
3.1 酶活力與酶比活力 034
3.1.1 酶活力 034
3.1.2 酶比活力 035
3.2 酶活力測定 036
3.2.1 酶活力測定原理 036
3.2.2 影響酶活力測定的因素 036
3.2.3 酶活力測定方法 037
3.2.4 底物或產(chǎn)物變化量的測定 039
產(chǎn)出評價 041
自主學習 041
實踐項目 041
單元測試 041

4 酶的分離純化與制劑制備 042
4.1 酶分離純化的一般過程 042
4.2 分離純化的基本原則 042
4.3 酶提取液的制備技術(shù) 044
4.3.1 細胞破碎 044
4.3.2 酶的提取 048
4.3.3 固液分離 049
4.4 粗分離技術(shù) 053
4.4.1 沉淀分離 053
4.4.2 膜分離 055
4.4.3 萃取 057
4.5 細分離技術(shù) 059
4.5.1 層析 059
4.5.2 電泳 065
4.6 濃縮與干燥 068
4.6.1 濃縮 068
4.6.2 干燥 069
4.7 酶制劑的生產(chǎn) 070
4.7.1 酶制劑的分類 070
4.7.2 酶制劑的生產(chǎn) 071
產(chǎn)出評價 073
自主學習 073
實踐項目 073
單元測試 073

5 新酶的篩選與異源表達 074
5.1 新酶的發(fā)現(xiàn)與篩選 074
5.1.1 從自然界篩選 074
5.1.2 大數(shù)據(jù)挖掘 078
5.2 酶基因的異源表達 080
5.2.1 原核工程菌產(chǎn)酶 080
5.2.2 真核工程菌產(chǎn)酶 083
產(chǎn)出評價 084
自主學習 084
單元測試 084

6 酶分子修飾 085
6.1 酶的主鏈修飾 085
6.1.1 主鏈的切斷修飾 086
6.1.2 組成單位置換的化學修飾 086
6.1.3 組成單位的定點突變 087
6.1.4 組成單位的隨機突變與定向進化 087
6.2 酶的側(cè)鏈修飾 090
6.2.1 側(cè)鏈的小分子修飾 090
6.2.2 側(cè)鏈的大分子修飾 092
6.2.3 分子內(nèi)交聯(lián)修飾 093
6.3 酶的金屬離子置換修飾 094
6.4 僅改變酶空間構(gòu)象的物理修飾 094
6.5 酶分子修飾的作用 094
產(chǎn)出評價 097
自主學習 097
單元測試 097

7 酶的固定化 098
7.1 固定化酶的優(yōu)缺點 098
7.2 酶固定化方法 099
7.2.1 吸附法 099
7.2.2 包埋法 100
7.2.3 共價結(jié)合法 101
7.2.4 交聯(lián)法 104
7.2.5 固定化酶的評價 106
7.3 固定化酶的性質(zhì) 107
7.3.1 固定化酶的穩(wěn)定性 108
7.3.2 固定化酶的最適pH 108
7.3.3 固定化酶的最適溫度 108
7.3.4 固定化酶的底物特異性 109
7.4 固定化酶的應(yīng)用 109
7.4.1 固定化酶在工業(yè)催化中的應(yīng)用 109
7.4.2 固定化酶在生物傳感器方面的應(yīng)用 111
7.4.3 固定化酶在污水處理中的應(yīng)用 111
產(chǎn)出評價 111
自主學習 111
實踐項目 112
單元測試 112

8 酶反應(yīng)器 113
8.1 酶的應(yīng)用形式 113
8.1.1 完整細胞 113
8.1.2 游離酶 114
8.1.3 固定化酶 114
8.2 酶反應(yīng)器類型 114
8.2.1 攪拌罐式反應(yīng)器 114
8.2.2 填充床反應(yīng)器 115
8.2.3 流化床反應(yīng)器 115
8.2.4 鼓泡反應(yīng)器 116
8.2.5 膜反應(yīng)器 116
8.2.6 噴射反應(yīng)器 117
8.3 酶反應(yīng)器的選擇和操作 118
8.3.1 酶反應(yīng)器的選擇 118
8.3.2 酶反應(yīng)器操作條件的調(diào)控 119
8.3.3 酶反應(yīng)器操作的注意事項 120
8.4 酶反應(yīng)器的設(shè)計 121
8.4.1 酶反應(yīng)器類型的確定 121
8.4.2 熱量衡算 121
8.4.3 物料衡算 122
產(chǎn)出評價 124
自主學習 124
單元測試 124

9 酶的非水相催化 125
9.1 概述 125
9.1.1 酶催化反應(yīng)的非水相介質(zhì) 125
9.1.2 酶非水相催化的優(yōu)勢 126
9.2 酶在有機介質(zhì)中的催化 127
9.2.1 有機介質(zhì)反應(yīng)體系 127
9.2.2 水對酶催化的影響 128
9.2.3 有機介質(zhì)對酶催化的影響 129
9.2.4 酶在有機相中的特性 130
9.3 其他非水相體系中的酶催化 132
9.3.1 氣相介質(zhì)中的酶催化 132
9.3.2 無溶劑體系中的酶催化 132
9.3.3 超臨界流體中的酶催化 132
9.3.4 離子液體中的酶催化 133
9.4 酶非水相催化的應(yīng)用 134
9.4.1 手性藥物的拆分 134
9.4.2 高分子聚合物的制備 135
9.4.3 食品添加劑的生產(chǎn) 135
9.4.4 生產(chǎn)生物柴油 135
9.4.5 合成多肽 136
產(chǎn)出評價 136
自主學習 136
單元測試 136

參考文獻 137

附錄 自主學習實施方案 138