工业酶的现状和未来发展

应用工业酶往往能给最终产品制造商带来诸多好处,包括降低能耗、减少成本、产生更少废物等,正是由于具有这些优势,近年来在工业生产中,工业酶的应用越来越广泛.尽管如此,工业酶市场的发展也面临着不少的挑战.特别是产品生命周期已处于成熟和衰退阶段的工业酶市场面临销售下滑的局面.正因为如此,技术的更新以及新的应用领域的开拓将引领工业酶市场的发展.为此,我们特别邀请了杜邦工业生物科技事业部亚太应用中心总监段钢博士,以连载的形式,对工业酶制剂以及酶技术的开发进行解读,并介绍工业酶在淀粉生产和淀粉深加工、生物燃料、生化品的生产、食品和饲料及纺织和洗涤等方面的应用,以期读者对工业酶的开发和应用情况有一个更深入的了解     

酶制剂在食品和饲料行业的应用

食品与饮料用酶是工业酶制剂中最大的、唯一的每年超过10亿美元的市场,并且每年仍以8%左右的速度持续增长.饲料用酶则是工业酶制剂中增长速度最快的市场.本文主要从酶制剂的种类和应用两个方面来介绍这两个市场的发展近况和未来展望.     

酶制剂在淀粉生产和淀粉加工上的应用

本文简单回顾了淀粉生产和应用的历史,讨论了不同酶制剂在淀粉生产和淀粉深加工生产淀粉糖上的应用,以及酶制剂的使用对生产过程中的效率和产品质量的影响。指出使用好的酶制剂,把酶制剂用好对企业提高竞争力,可持续发展有重要意义。同时也展望了未来酶制剂在淀粉制造和淀粉糖生产中的发展。     

酶制剂对生物化学品工业生产过程的影响

文章简单回顾了近年来生物催化,主要是酶催化的进展,着重以几个实例说明工业酶制剂在大宗化学品的生产、生物转化上的应用及其对生产过程的影响,并对未来酶制剂在生物催化和生物转化方面的发展进行了展望。     

酶制剂发展应用及相关问题

<正>不论是酶,还是工业应用的酶制剂,从来不是个大行业,将来也不大可能成为一个很大的行业。不同来源的统计显示,2018年全球工业酶制剂的市场约为55亿～60亿美元。Markets And Markets公司2014年的报告"Industrial enzymes—global trends and forecasts to 2018"中预估2018全球工业酶制剂市场为55亿美元;2018年BCC Research公司的最新报告"Global market for enzymes     

酶制剂清除食源性致病菌生物被膜的研究进展

食源性致病菌对人类健康与公众安全造成了极大的危害,形成生物被膜加剧了它们的致病与耐药风险。酶具有高度专一性,可靶向作用于生物被膜中的特殊物质,从而清除食源性致病菌的生物被膜,具有重要的科研价值和广泛的应用前景。因此,文中系统地综述了相关酶制剂清除食源性致病菌生物被膜的研究进展。根据酶制剂的不同作用靶点,着重介绍了群体感应抑制酶、环二鸟苷酸代谢酶、胞外基质水解酶等酶制剂的研究现状。文中还针对抗生物被膜酶制剂的未来研究方向进行了展望,旨在为食源性致病菌生物被膜的有效控制提供新的技术与策略。     

工业酶近期发展情况与展望

回顾了近期工业酶的发展和市场状况,结合酶制剂公司的经营现状,主要从市场和财务的角度分析了主要的几个酶制剂供应商的运营情况,并对工业酶制剂产品、技术等方面的发展前景进行了展望。     

酶制剂在洗涤和纺织行业的应用

洗涤用酶是仅次于食品与饮料行业的第二大工业酶制剂市场。本文介绍了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和其他碳水化合物酶在洗涤上的作用原理、应用配方及其市场发展。洗涤剂生产配方的改变及由于生物科技的进步而导致酶的有效性和生产效率的提高,使得酶制剂在洗涤剂中拥有良好的应用前景。纺织方面,除非有新的酶制剂和过程技术出现,否则行业会相对增长较慢;新的过程如全酶法纺织加工如果能顺利商业化,则可带来新的增长点。纺织和洗涤行业的酶制剂虽然不像食品有关行业审批那么繁琐,但有关酶制剂可能引起的过敏反应应引起足够的重视和安全使用。     

酶工程的开发与研究现状

酶工程是现代生物技术的重要组成部分。它是在一定的生物反应器内,利用酶的催化作用、进行物质转化的技术。酶制剂是第二次世界大战后迅速发展起来的新兴工业。应用酶制剂的工业,一般能收到简化原有工艺条件、增加产品品     

工业酶与绿色生物工艺的核心技术进展

绿色生物工艺是国家战略性新兴产业,具备高效、安全、节能、环保等特点,市场前景广阔。工业酶是绿色生物工艺的“芯片”,新型高效工业酶的开发与应用相关技术是绿色生物工艺的核心。文章综述了工业酶制剂产业现状、以中国科学院天津工业生物技术研究所为代表的研发机构在工业酶及绿色生物工艺开发应用方面产生的一系列关键技术突破与研发进展,展示了通过酶与生物技术的进步提升传统加工产业发展的典型案例,随着这些核心技术的发展将推动越来越多的传统制造业走向绿色可持续发展路线。     

生物酶在造纸工业绿色制造中的应用

近年来随着生物技术的发展,生物酶制剂的生产水平不断提高,促进了酶制剂在生物制浆、生物漂白、废纸生物脱墨、酶法纸浆改善性能及树脂生物控制等方面的应用,体现了酶技术在减轻制浆造纸工业环境污染、改善纸浆抄造性能等方面的潜力。文中重点介绍在不同制浆造纸原料及工艺中酶的选用、复配和应用技术及原理,以及酶制剂的应用效率及其对制浆造纸中节能减排和绿色环保的意义。     

ARTP诱变技术在食品和饲料加工生物催化剂改造中的应用进展

食品和饲料的生物催化转化和发酵技术成为保障餐桌安全及绿色发展的重要领域,其用酶量在工业酶制剂市场中占比最大,且增长最快。性能优良的酶制剂能显著缩短发酵周期,降低生产成本,提高目标产物的转化率,进而提高市场竞争力。食品和饲料加工产业除了应用分离提取的酶制剂外,很多发酵过程仍以微生物为细胞工厂进行多种酶催化转化。该发酵过程通常涉及复杂的代谢网络和调控机制,且很多体系不能采用基因工程技术,因此理性基因工程改造通常难以满足应用需求。诱变育种仍然是食品和饲料加工用酶及微生物菌株改造的主要手段,需要与时俱进不断发展新技术。近年发展起来的常压室温等离子体(ARTP)诱变育种技术因其具有操作简单、安全、环境友好、突变率高、突变库容大等特点,在食品和饲料加工微生物育种中得到了广泛应用,取得了良好的成效。重点介绍近年ARTP在食品与饲料加工酶制剂及发酵微生物改造中的相关应用进展。     

酶制剂工业概况及其应用进展

概述了国内外酶制剂工业的生产和市场的情况,并介绍了酶制剂应用的进展,对于我国酶制剂工业的发展也作了展望。     

微生物过氧化氢酶的发酵生产及其在纺织工业的应用

微生物过氧化氢酶是一种重要的工业酶制剂,可以催化分解过氧化氢生成水和氧气。这一酶制剂在食品、纺织、医药等领域表现出广泛的应用潜力。生物工程和基因工程技术的进步推动了微生物过氧化氢酶的发酵生产。以下综述了微生物过氧化氢酶发酵生产的进展及其在纺织工业中的应用,同时讨论了微生物过氧化氢酶的发酵生产和纺织工业应用的未来趋势。     

饲料酶制剂的生产和应用

本文就涉及饲料酶制剂生产和应用中的发酵方法;酶制剂的耐热和贮存稳定问题;酶活力测定和表示方法;使用酶制剂可降低饲料生产成本;酶制剂在环境保护中发挥重要作用共五个方面进行了论述。由于酶制剂用作饲料添加剂的良好表现,预测未来我国饲料酶制剂将持续发展。     

真菌α-淀粉酶的研究进展

真菌α-淀粉酶在现代淀粉糖浆、焙烤制品、啤酒酿制及生料酒精等行业已得到广泛的应用。随着现代制糖工业与发酵工业的发展及其对真菌α-淀粉酶的使用需求,使得真菌α-淀粉酶在现代工业酶制剂中占有重要地位。对真菌α-淀粉酶的研究和利用,为满足国内市场需求、调整我国酶制剂工业结构和带动相关食品或发酵行业的发展等具有重要意义。从真菌α-淀粉的催化机制、来源、异源表达及应用等方面进行了介绍。     

定制酶分子机器/细胞工厂，引领生物制造产业未来

工业酶制剂研发与应用已经渗透到各大工业领域,但中国作为用酶大国、产酶小国面临重大挑战,鉴于以化学催化为核心的基础物质加工业面临资源、能源和环境三大危机,酶工程与生物催化已被列入许多国家的科技与产业发展战略,应用高效、清洁的生物催化技术是实现化学工业可持续发展以及发酵工业产业升级的重要途径之一。文中以2017年第十一届中国酶工程学术研讨会杜邦-杰能科中国酶工程杰出贡献奖获得者特邀报告为基础整理编写而成,从自主酶库构建、酶分子机器/细胞工厂创制及产业化应用等角度概述当前酶工程与生物催化发展现状及前景。     

角质酶及其在纺织工业中的应用

详细综述了国内外对角质酶的研究概况,包括角质酶的主要来源,角质酶基因的克隆与表达,以及关于角质酶的发酵研究。着重阐述了目前角质酶在棉纤维的生物精炼,羊毛的防毡缩整理,以及合成纤维的生物改性等方面的应用进展。另外,作为推动纺织工业清洁生产的关键酶制剂,笔者对未来角质酶在纺织工业中的应用前景作了简要展望。     

应用酶学研究的几个热点领域

20世纪生物技术得到了迅猛的发展 ,当前生物技术正进入一个崭新的时代 ,生物技术产品不断涌现 ,逐渐形成一个高度密集型的产业——生物技术产业。而应用酶工业作为生物技术产业的一个重要分支 ,也得到了空前的发展 ,这样也就带动了应用酶学的研究。下面是其研究的几个热点领域。1　酶制剂酶制剂 (Enzyme Preparation)是指从生物体 (菌体、动植物体 )中 ,经分离提纯而得到的具有一定纯度和活力的酶制品。商品化的酶制剂 ,按其纯度、效力、价格可分为工业用酶、临床用酶和研究用酶 3类。动植物和微生物均可作为酶制剂的来源。动物酶制剂包括…     

对我国酶制剂产业发展的思考

酶的利用已有几千年的历史.在古代,人们在酿造、鞣革和奶酪的制造中,就自觉和不自觉地利用酶来制造和加工产品.1897年,Buchner发现了蔗糖转化酶的转化作用,最终使糖生产出酒精.至今已过去了一个多世纪.20世纪40年代,日本第一个实现了α-淀粉酶的工业化生产.中国的第一个酶制剂厂是1965年在无锡建立的无锡酶制剂厂.中国科学院微生物研究所也几乎于同时代建立了我国第一个专业化的酶工程研究室.半个世纪来,我国的酶制剂产业从无到有,由小到大,迅速发展.产量从当初的几百吨,发展到现在的近80万吨,品种从当初只有一种淀粉酶,到现在二十几个品种,应用领域也从当初的淀粉和纺织等少数领域,发展到现在涉及食品工业、饲料工业、纺织工业、造纸工业、皮革工业、医药工业、洗涤剂工业、化工工业、酿造工业、环保工业、淀粉糖工业等十几个行业.