生物酶

生物酶是一種無毒、對環境友好的生物催化劑，其化學本質為蛋白質。人類利用生物酶的歷史已非常悠久，遠在6000年前，巴比倫人已用麥芽釀造類似啤酒的飲料。5000年前，巴比倫人已懂得將乙醇轉變為醋的方法，阿拉伯人利用羊胃膜凝乳酶製造乾酪。我國先民利用酶的歷史也非常悠久，秦漢以前人們已掌握製造美味豆醬的方法。酶的概念是19世紀前後人們通過胃腸消化作用、麥芽的糖化作用和酵母的乙醇發酵作用的研究而逐漸形成的。1878年德國生理學家庫恩(Kühne)提出“酶”的概念，希臘語意為存在於酵母（yeast）中。20 世紀50 年代前酶製劑工業沒什麼驚人發展，但是青黴素的發現和工業化生產促生了現代發酵工業，從而也引發和促進了酶製劑工業和應用產業的發展。20世紀六七十年代，酶學研究和酶工程研究急速發展，酶源的開發和產業化成為20世紀中後期的重要研究內容，特別是不同酶源微生物的選育、發酵和分離純化技術取得巨大發展。限制性內切酶、DNA聚合酶、DNA 連接酶、外切酶等工具酶的發現和應用，以及實現產業化，為人們實現基因重組、異源表達的基因工程的發展，以及蛋白質工程和代謝工程的發展奠定了牢固基礎。20世紀六七十年代運用基因工程手段提高微生物產酶量，已成功地應用於酶製劑的工業生產，現代酶製劑工業和相對應的應用產業逐漸形成。

酶的生產和應用，在國內外已具有80多年曆史，進入20世紀80年代，生物工程作為一門新興技術在我國得到了迅速發展，酶的製造和應用領域逐漸擴大，酶在紡織工業中的應用也日臻成熟，由過去主要用於棉織物的退漿和蠶絲的脱膠，在紡織染整的各領域的廣泛應用，體現了生物酶在染整工業中的優越性。酶處理工藝已被公認為是一種符合環保要求的綠色生產工藝，它不僅使紡織品的服用性能得到改善和提高，又因無毒無害，用量少，可生物降解廢水，無污染而有利於生態環保的保護。生物酶廣泛應用於紡織、石油、造紙、食品加工，污染治理等領域，同時，生物酶也應用於治理室內裝修污染領域，通過催化、吞噬、分解等方式，來消除室內裝修產生異味、甲醛等污染。

生物酶是具有催化功能的蛋白質。像其他蛋白質一樣，酶分子由氨基酸長鏈組成。其中一部分鏈成螺旋狀，一部分成摺疊的薄片結構，而這兩部分由不折疊的氨基酸鏈連接起來，而使整個酶分子成為特定的三維結構。生物酶是從生物體中產生的，它具有特殊的催化功能，其特性如下：　高效性：用酶作催化劑，酶的催化效率是一般無機催化劑的10^7~10^13倍。

專一性：一種酶只能催化一類物質的化學反應，即酶是僅能促進特定化合物、特定化學鍵、特定化學變化的催化劑。

低反應條件：酶催化反應不像一般催化劑需要高温、高壓、強酸、強鹼等劇烈條件，而可在較温和的常温、常壓下進行，另外，一些特殊的酶在特定條件下催化效率達最大值，如胃蛋白酶在胃液酸性條件下發生作用。

易變性失活：在受到紫外線、熱、射線、表面活性劑、金屬鹽、強酸、強鹼及其它化學試劑如氧化劑、還原劑等因素影響時，酶蛋白的二級、三級結構有所改變。所以在大生產時，如有條件酶還可以回收利用。

可降低生化反應的反應活化能：酶作為一種催化劑，能提高化學反應的速率，主要原因是降低了反應的活化能，使反應更易進行。而且酶在反應前後理論上是不被消耗的，所以還可回收利用。

酶蛋白與其它蛋白質的不同之處在於酶都具有活性中心。酶可分為四級結構：一級結構是氨基酸的排列順序；二級結構是肽鏈的平面空間構象；三級結構是肽鏈的立體空間構象；四級結構是肽鏈以非共價鍵相互結合成為完整的蛋白質分子。真正起決定作用的是酶的一級結構，它的改變將改變酶的性質(失活或變性)。酶的作用機理比較被認同的是Koshland的“誘導契合”學説，其主要內容是：當底物結合到酶的活性部位時，酶的構象有一個改變。催化基團的正確定向對於催化作用是必要的。底物誘導酶蛋白構象的變化，導致催化基團的正確定位與底物結合到酶的活性部位上去，重金屬離子會與活性部位結合使酶失活。

作為大的分類，酶類分為“分解系酶”和“合成系酶”。比如説，將蛋白質分解成能被吸吸收(那樣)大小的氨基酸，通過分解系的酶和吸收後的氨基酸來合成自身身體所必需的蛋白質，這些都是根據酶來進行的。但是，為了區分生體內和生體外被使用的酶，稱在生體組織內被使用的酶為“代謝酶”，稱在腸胃內等生體組織外被使用的酶為“消化酶”，也可以説是為了方便起見。在生物化學上，分為氧化還原酶、轉移酶、水解酶、裂合酶、異構酶和合成酶 ^[2]  等六大類。 ^[1] 

根據酶所催化的反應性質不同，分成六大類：①氧化還原酶類（Oxidoreductase）促進底物進行氧化還原反應的酶類，是一類催化氧化還原反應的酶，可分為氧化酶和還原酶兩類；②轉移酶類（Transferases）催化底物之間進行某些基團（如乙酰基、甲基、氨基、磷酸基等）的轉移或交換的酶類，例如甲基轉移酶、氨基轉移酶、乙酰轉移酶、轉硫酶、激酶和多聚酶等；③水解酶類（Hydrolases ）催化底物發生水解反應的酶類，例如澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶、糖苷酶、溶葡萄球菌和溶菌酶等；④裂合酶類（Lyases）催化從底物（非水解）移去一個基團並留下雙鍵的反應或其逆反應的酶類，例如脱水酶、脱羧酶、碳酸酐酶、醛縮酶、檸檬酸合酶等，許多裂合酶催化逆反應，使兩底物間形成新化學鍵並消除一個底物的雙鍵，合酶便屬於此類；⑤異構酶類（Isomerases）催化各種同分異構體、幾何異構體或光學異構體之間相互轉化的酶類，例如異構酶、表構酶、消旋酶等；⑥合成酶類（ligase）催化兩分子底物合成為一分子化合物，同時偶聯有ATP的磷酸鍵斷裂釋能的酶類。例如，谷氨醯胺合成酶、DNA連接酶、氨基酸：tRNA連接酶以及依賴生物素的羧化酶等。

根據蛋白酶的氨基酸組成，分為4大類：①絲氨酸蛋白酶，是具有廣泛催化活性的有效酶，在需要時可在組織中獲得，以糜蛋白酶、胰蛋白酶、纖溶酶、纖溶酶原激活劑和白細胞彈性蛋白酶最有名；②半胱氨酸蛋白酶，木瓜蛋白酶無疑是這一組中最著名的成員，也是研究得最好的；③天冬氨酸蛋白酶有許多眾所周知的酶，如腎素和胃蛋白酶；④金屬蛋白酶由於其能夠分解膠原和其他細胞外基質成分的特性而在創面癒合領域內廣為人知。 ^[3] 

溶菌酶可作為一種具有殺菌作用的天然抗感染物質，有抗菌、消腫及加快組織恢復功能等作用。常用於人體肌膚護理。 ^[7] 

溶葡萄球菌酶(Lysostaphin)是一種含Zn²⁺的金屬蛋白酶，具有內切肽酶活性，能特異性水解細菌細胞壁肽聚糖五甘氨酸肽健橋（第2與第3位Gly形成的肽鍵），從而快速溶解細菌細胞壁而產生破壁溶菌作用。

果膠酶主要是由果膠裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果膠酸鹽裂解酶和果膠酯酶組成。果膠物質是高度酯化的聚半乳糖醛酸。果膠酶作用於果膠物質時，果膠裂解酶、聚半乳糖醛酸酶、果膠酸鹽裂解酶直接作用於果膠聚合物分子鏈內部的配糖鍵上，而果膠酯酶則使聚半糖醛酸酯水解，為聚半乳糖醛酸酶和果膠酸鹽裂解酶創造更多的位置。

脂肪酶能將脂肪水解成甘油和脂肪酸，脂肪酸進一步進行B一氧化，每次脱下一個C2物，生成乙酰COA(N—環己基辛基胺)，進入TCA(三羧酸)循環徹底氧化或進入乙醛酸環合成糖類。

脂肪酶（EC3.2.2.3，甘油酯水解酶）是分解天然油脂的酶，其在紡織加工中主要用於絹紡原料脱脂處理；同時，脂肪酶在羊毛洗毛中是較好的助洗劑，能去除羊毛附生雜質、脂蠟，使羊毛獲得可紡性；對棉織物進行精煉處理，能有效的去除棉的脂蠟；對滌綸進行處理，可改善滌綸表面的親水性。

由微生物分泌的蛋白酶因菌種不同而異，例如枯草桿菌分泌明膠酶和酪蛋白酶，可以水解明膠和酪蛋白；費氏鏈酶菌分泌角蛋白酶，可以水解動物的毛、角、蹄的角蛋白。蛋白酶將蛋白質分解成肽，再經肽酶水解成氨基酸。

纖維素酶是一個多組分酶體系，紡織工業中應用的纖維素酶大多數是由木酶屬真菌製造的。纖維素酶中的纖維素二糖水解酶又稱為外切纖維素酶，由CHB I和CHB II兩種酶組成，而內切葡聚糖酶，又稱為內切纖維素酶，至少由5種纖維素酶(EG I、EG II、EG HI、EG IV、EG V)組成。此外，還有13一葡萄糖醛酶。這些纖維素酶在纖維素的水解中具有協同作用。

過氧化氫酶是一種氧化還原酶，催化分解過氧化氫成為水和氧氣，它主要用於漂白工藝後去除殘餘的雙氧水，提高後繼染色性能和質量，並且沒有過量危險。過氧化氫酶也可用於紗線染色機、溢流噴射染色機、絞盤染色機和卷染機等的氧漂生物淨化處理。

澱粉酶是水解澱粉和糖原的酶類總稱，通常通過澱粉酶催化水解織物上的澱粉漿料，由於澱粉酶的高效性及專一性，酶退漿的退漿率高，退漿快，污染少，產品比酸法、減法更柔軟，且不損傷纖維。澱粉酶的種類很多，根據織物不同，設備組合不同，工藝流程也不同，所用的退漿方法有浸漬法、堆置法、卷染法、連續洗等，由於澱粉酶退漿機械作用小，水的用量少，可以在低温條件下達到退漿效果，具有鮮明的環保特色。

我國生物酶製劑的研製和生產起步較晚，以醫用為主的蛋白質或酶的蛋白質工程，如胰島素、尿激酶原、天花粉蛋白、胰蛋白酶及其抑制劑、枯草桿菌蛋白酶、凝乳酶、葡萄糖異構酶及金屬硫蛋白等，對這些天然酶的改造，為生物酶在醫療領域的應用奠定了很好的技術基礎。生物酶作為藥物用於疾病治療，已經應用到降壓、凝血與抗凝血、抗感染、抗腫瘤等多種用途。我國酶類藥物的生產品種也從原來的十餘種發展到當前百餘種（包括劑型）。2005版，國家藥典收藏酶類藥物9種，與美、英、日、歐洲藥典的種類接近。 ^[3] 

美國創面協會2016年最新版指南，以及歐洲創面協會2013年更新的指南，均推薦生物酶解清創作為一種有效的清創方法。國際創面技術指南工作組於2016年發佈的創面診療技術應用的共識文件中，以及2006年國際創面癒合協會發布的關於壓瘡的治療指南中均推薦了蛋白水解酶製劑用於糖尿病足及壓瘡等慢性潰瘍的清創治療。

複合溶葡萄球菌酶也已經被列入了以下幾本我國的臨牀診療指南。

《中國創面診療指南（2015版）》由中華醫學會創傷學分會&中華醫學會組織修復與再生分會組織編著的《中國創面診療指南(2015)版》：①複合溶葡萄球菌酶紗布是一種外用的全新生物蛋白酶殺菌劑，對多種革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌均有廣譜抗菌作用，能促進壓瘡創面癒合。②複合溶葡萄球菌酶消毒劑對於MRSA感染的燒傷殘餘創面細菌清除有效。③生肌玉紅膏與複合溶葡萄球菌酶消毒劑聯用在治療慢性骨髓炎比單用生肌玉紅膏有更好的治療效果。

《肛腸病圍手術期創面處理指南》由世界中醫藥學會聯合會肛腸病專業委員會編著的《肛腸病圍手術期創面處理指南》：①肛腸病圍手術期術後創面處理推薦外敷複合溶葡萄球菌酶紗布防止感染。②肛腸病圍手術期術後併發症處理推薦感染者可用複合溶葡萄球菌酶紗布濕敷。

《燒傷外科學臨牀診療指南（感染分冊）》由中國醫師協會燒傷科醫師分會編著、著名燒傷專家賈赤宇主編的《燒傷外科學臨牀診療指南（感染分冊）》：推薦外敷複合溶葡萄球菌酶紗布和複合溶葡萄球菌酶消毒劑，用於燒傷創面MRSA感染的預防和治療。

《醫學消毒學最新進展》由中華預防醫學會消毒師分會編著，著名消毒專家張流波、楊華明主編的《醫學消毒學最新進展》：複合溶葡萄球菌酶消毒劑由於無毒性、無刺激性以及不易產生耐藥性的獨特殺菌機制，適用於所有創面感染的預防和消毒，對MRSA感染效果明顯，可廣泛應用於外科、燒傷創傷科、婦產科、口腔科、皮膚科和耳鼻喉科等科室。 ^[3] 

隨着生物技術的迅速發展，複合溶葡萄球菌酶口腔消毒噴霧劑在預防口腔疾病及病毒的感染、促進破損口腔粘膜修復領域取得重要的突破。複合溶葡萄球菌酶口腔消毒噴霧劑已經在口腔潰瘍、牙齦炎、手足口病的預防和治療中得到了廣泛的應用。

上海長征醫院對30例口腔複發性阿弗他口瘡患者進行用藥觀察，分別記錄用藥前後潰瘍部位的癒合程度，經臨牀數據顯示，顯著有效率達到了60%，有效率達到了100%；西安第四軍醫大學口腔醫院對30例口腔複發性阿弗他口瘡患者進行用藥觀察，分別記錄用藥前後潰瘍部位的癒合程度，經臨牀數據顯示，顯著有效率達到了53.3%，有效率達到了100%。 ^[4] 

上海第二醫科大學口腔醫學院對50例有牙齦炎症患者進行用藥觀察，分別記錄牙齦炎患者用藥前後的菌斑指數、牙齦指數和齦溝出血指數，經臨牀數據顯示，複合溶葡萄球菌酶口腔消毒噴霧劑可顯著降低牙齦炎患者的菌斑指數、牙齦指數和齦溝出血指數。 ^[6] 

開平市婦幼保健院對120例普通型小兒手足口病患者隨機分組，對治療組加用複合溶葡萄球菌酶口腔消毒噴霧劑，通過觀察和分析記錄兩組的療效及症狀改善情況。經臨牀數據顯示，有效率達到了95%；複合溶葡萄球菌酶口腔消毒噴霧劑治療可顯著減輕小兒手足口病的口腔、皮膚病變，緩解臨牀症狀，縮短治療時間，有效提高治癒率，同時具有較少的併發症，具有較高的臨牀應用價值及良好的應用前景。 ^[5] 

1、漆酶在紡織加工中的應用：漆酶是一種氧化還原酶，諾和信公司的Denilit II S就是通過基因改性的黑麴黴漆酶，可以進行牛仔服裝仿舊整理工藝，獲得的織物手感厚實，表面光潔、平整、色澤明快、淡雅。

2、葡萄糖氧化酶在紡織加工的應用：葡萄糖氧化酶主要進行織物的漂白整理，這種酶處理對雙氧水的產生非常有效，處理時不需添加雙氧水穩定劑，處理後織物手感柔軟、豐滿。

3、半纖維素酶、木質素酶在紡織加工中的應用：天然的纖維素纖維中均含有半纖維素和木質素，尤其是麻類纖維含量較高，不去除半纖維素和木質素，極度影響纖維的可紡性能，通過半纖維素酶和木質素酶處理，可以大部分清除半纖維素和木質素，但半纖維素酶和木質素酶還沒有在紡織工藝中單獨使用，主要是和其他酶製劑（如果膠酶、纖維素酶等）配合進行纖維處理。

新型酶在紡織加工中的應用：化學合成纖維和漿料在紡織中的地位是明顯的，這些高分子聚合物不能進行生物分解和降解，造成環境的污染，研究人員正在研究新的酶種，通過篩選具有某種功能的菌種，進行基因改性成為高性能酶劑或通過克隆、轉基因或的基因工程菌，製出新酶種，或根據化學生物結構和酶學原理定向合成新型酶劑等。這些新型酶劑成為仿酶，較成功的酶包括PVA分解酶、滌綸分解酶、分解錦綸寡聚物的基因工程菌、合成酶等。

在石油鑽井過程中，鑽井液發揮着防止井壁滲漏和保護油氣層的雙重作用。但這兩大作用有時卻存在着尖鋭的矛盾。當鑽井遇到油氣富集地層時，地層特點多不穩定，極易發生漏失、坍塌等複雜情況，此時鑽井液的護壁防漏功能顯得尤為重要。而普通鑽井液要起到很好的護壁防漏作用，就必須提高其固相含量和粘度，但這樣又會帶來污染油氣層的現象。如何才能既治理好井壁漏失坍塌的毛病、又有效保護好油氣層，早已成為我國石油鑽井領域的一大難題。

據勝利油田鑽井工程技術公司首席科學家郭寶雨介紹，剛剛通過鑑定的新型鑽井液體系能夠在井壁上形成薄而堅韌的隔膜，這種隔膜的滲透性極低，在近井壁形成了一個滲透率幾乎為零的護壁層，達到了維護井壁穩定的良好效果。

隨着時間的推移，在需要打開油氣層時，生物酶開始發揮它的生物降解作用，把原來堅韌緻密的護壁薄膜一點一點破除，而這時，活性生物酶慢慢進入儲層，在岩石表面油膜下生長繁殖，使原油從岩石表面剝離，從而被驅出；同時，它還能夠降解原油，增強原油流動能力，從而在根本上實現提高原油採收率的目的。

據悉，這一體系在曲堤油田、淮北以及吉林等油田共34口井進行的現場試驗表明，其原油採收率平均提高25%以上，地層滲透性恢復到90%以上，在解放油氣層、保護油氣層方面有着廣闊的發展前景。

蛋白酶的生產現狀

蛋白酶是最重要的一種工業酶製劑，能催化蛋白質和多肽肽鍵水解。它廣泛存在於動物內臟、植物莖葉、果實和微生物中。各種生物體都能合成它，但唯有微生物蛋白酶具有生產價值，蛋白酶也是研究的比較深入的一種酶，已做成結晶或得到高度純化物的蛋白酶達100多種，其中不少酶的一級結構以及立體結構也已闡明。

蛋白酶的商品生產始於20世紀初，30年代微生物蛋白酶開始用在食品和製革工業。近 20 年來，微生物蛋白酶的研究蓬勃開展。20世紀50年代初，日本學者首先發現黴菌中存在幾種類型的蛋白酶，特別是酸性蛋白酶，20世紀60年代初，荷蘭開始生產添加鹼性蛋白酶的洗滌劑。國際市場上商品蛋白酶80-100種以上。

蛋白酶的分類

按蛋白酶水解蛋白質的方式可分為以下幾種。（1）切開蛋白質分子內部肽鍵，生成相對分子質量較小的多肽類，這類酶一般叫內肽酶；（2）切開蛋白質或多肽分子氨基或羧基末端的肽鍵，而遊離出氨基酸，這類酶叫外肽酶。作用於氨基末端的稱為氨肽酶，作用於羧基末端的稱為羧肽酶；（3）水解蛋白質或多肽的脂鍵；（4）水解蛋白質或多肽的酰氨鍵。

按酶的來源可以分為動物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶。

微生物蛋白酶又可分為細菌蛋白酶、黴菌蛋白酶、酵母蛋白酶和放線菌蛋白酶。

按蛋白酶作用的最適 pH 可以分為 pH2.5-5.0 的酸性蛋白酶、pH9.5-10.5 的鹼性蛋白酶、pH7-8 的中性蛋白酶。為了方便起見，微生物蛋白酶常用這種分類方法；根據蛋白酶的活性中心和最適反應 pH 可以分為絲氨酸蛋白酶、巰基蛋白酶、金屬蛋白酶和活性中心有兩個羧基的酸性蛋白酶。

蛋白酶的用途

3.1 用於食品發酵工業

醬油的釀造就是利用米麴黴分泌的蛋白酶分解原料中的蛋白質，使其降解為腖、多肽、氨基酸，生成色、香、味於一體的產品。也有直接用蛋白酶製劑釀造醬油，但風味欠佳。啤酒釀造中，當麥芽糖用量減少輔料增加時，常需要補充蛋白酶，使蛋白質充分降解，黴菌和細菌蛋白酶適合這一用途。微生物酸性蛋白酶還是有效的啤酒澄清劑。魚露是鮮魚加 25%-30%食鹽自然發酵 6-12 個月而成，若添加少許黴菌蛋白酶可縮短發酵時間，提高風味。

3.2 用於製革生產

製革的原料皮中纖維蛋白是皮革的有用成分，此外還有不少非纖維狀的蛋白存在於纖維間隙和表皮中，這些蛋白含量雖少，若不去除，成品皮革僵硬而脆。蛋白酶不能分解天然膠原，而只能分解間質蛋白，因而可用於製革工藝，國內生產的中性和鹼性蛋白酶製劑均可用於酶法脱毛。

3.3 製造明膠和可溶性膠原纖維

工業上用石灰水浸去皮、骨等原料中的油脂與雜蛋白等，此工藝耗時長達數月，勞動強度大，出膠率低而且能耗大，用蛋白酶淨化膠原，明膠純度高，質量好，相對分子質量均勻，分子排列整齊，生產週期短，明膠收率高，幾乎達 100%。

3.4 預處理羊毛低温染色

羊毛用高温染色，會使毛的強度受到損害，且易造成纖維氈化收縮和毛體豎起，用蛋白酶處理後的羊毛，在沸點下染色，2min 的上色率可達100%，成品色澤鮮豔，手感豐滿，廢水中燃料含量大大降低。

3.5 絲綢脱膠

生絲織物必須脱膠，絲膠是一種蛋白質，我國曆來用鹼皂法高温煉絲進行脱膠，缺點很多，鹼質侵襲絲素，易引起發毛影響光澤，用蛋白酶脱膠後，成品手感潤滑柔軟，光澤鮮豔，而且脱膠時間短，操作温度低，勞動生產率提高。

蛋白酶的基本性質

蛋白酶種類繁多，形制上差別較大，但同一類的蛋白酶之間，亦有其共同之處。蛋白酶的基本性質如下：

（1）從蛋白酶活性中心的基團來看，絲氨酸蛋白酶的活性中心均含有絲氨酸；巰基蛋白酶活性中心含有半胱氨酸；羧基蛋白酶活性中心含有酸性氨基酸，即穀氨酸或天冬氨酸；金屬蛋白酶的活性中心則含有二價金屬離子，如鋅離子、錳離子、鈷離子、鐵離子、銅離子等。

（2）許多黴菌蛋白酶和動物胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等是酸性蛋白酶，其作用最適pH值為2.0～4.5，等電點為pH3～5，在pH2～5的範圍內較穩定，最適作用温度37～60℃，相對質量一般為30000～35000。

(3)許多芽胞桿菌蛋白酶和植物蛋白酶是中性蛋白酶，其最適pH值為6.0～8.0，等電點8～9，在pH6～7穩定，相對分子質量30000～40000，反應時間在10～30min，最適温度40～50℃，對熱穩定性差。大多説中性蛋白酶屬於金屬蛋白酶。

(4)鹼性蛋白酶幾乎都有微生物產生，其最適pH為9.0～10.5，等電點pH 8～9，相對分子質量較小，為20000～35000，對熱穩定性較差。

蛋白酶的活力測定

蛋白酶的種類繁多，不同的蛋白酶的性質和催化反應條件各不相同，無法規定一個統一的測定方法，使用最多的有福林—酚法、紫外分光光度法、甲醛滴定法、DHT-酪蛋白法。

5.1福林酚法

蛋白酶催化蛋白質水解成氨基酸，其中含酚基的氨基酸（色氨酸、酪氨酸）與福林試劑反應，生成藍色複合物，藍色深淺與含酚基氨基酸的多少成正比，以此來測定酶的活力。

5.2 甲醛滴定法

蛋白酶催化蛋白質水解成氨基酸，再用甲醛固定氨基酸的氨基，用0.1mol/LNaOH溶液滴定生成的氨基酸，從而測定其酶活。

5.3 DHT-酪蛋白法

用5-氨基四唑重氮鹽將酪氨酸中部分組氨酸和酪氨酸重氮化，得到黃色的重氮5-氨基四唑酪蛋白（DHT-酪蛋白）。以DHT-酪蛋白為底物，在蛋白酶作用下，水解生成DHT-肽，二價離子可與DHT-蛋白與DHT-肽形成穩定的可溶性紅色螯合物，而鋅離子可迅速沉澱DHT-酪蛋白，但不沉澱DHT-肽。選用合適濃度的鋅離子和鎳離子作為沉澱劑和顯色劑，利用比色法可測定蛋白酶活力。

彈性蛋白酶及其在食品工業中的應用

彈性蛋白酶（Elastase）是一種以水解不溶性彈性硬蛋白（elastin）為特徵的蛋白水解酶，它可由動物胰臟提取或由微生物發酵製得。彈性硬蛋白是一種由丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸等非極性氨基酸殘基交聯而成的網狀結構，它可以耐受酸鹼處理，並能抵抗一般蛋白酶的消化。我國該產品的生產是由豬胰臟提取，由於臟器資源利用受限制，胰彈性蛋白酶一向供不應求。在國外，藥用彈性蛋白酶既有通過動物胰臟提取，也有發酵生產，它們的作用效果相似。

微生物彈性蛋白酶與豬胰髒彈性蛋白酶一樣，具有廣泛的水解活性，不但能降解彈性硬蛋白，而且對明膠、血纖維蛋白、血紅蛋白、白蛋白等多種蛋白質都有降解作用，是一種廣譜的肽鏈內切酶。國外早已經開始了微生物產彈性蛋白酶的研究和生產，出現了商品化的彈性蛋白酶，取得了巨大的經濟效益和社會效益。利用微生物生產彈性蛋白酶不僅能夠提供足夠的治療用藥物酶，也能為開拓該酶的其他方面的應用提供充足的酶源，如降解環境中的豬、牛加工後的難降解廢物，肉的嫩化等。

由於彈性蛋白酶水解特性較廣，脂肪族非極性氨基酸為羧端的肽鍵都能被分解，並且它具有脂酶及脂蛋白水解酶的活性，能降解包括抗一般蛋白水解酶作用的彈性硬蛋白在內的大多數蛋白質，因而彈性蛋白酶在食品工業中有着廣泛的應用前景。有的微生物產生的彈性蛋白酶水解專一性很廣，許多動植物蛋白都能為之降解，特別是一些難以處理、食用的韌帶、大動脈管、筋腱等蛋白廢料，在農副產品的深加工、高蛋白食品的製作等方面得到廣泛應用。同時彈性蛋白酶能專一降解結締組織中堅韌的彈性纖維組分，當其他蛋白與彈性蛋白共存時，酶優先對彈性蛋白水解，因此可以作為理想的肉類嫩化劑用於食品加工業和日常生活中。關國雄等研究了彈性蛋白酶和木瓜蛋白酶對不同蛋白質水解能力的差別，研究發現木瓜蛋白酶對彈性蛋白無水解能力；在彈性蛋白和其他食用蛋白質共存時，彈性蛋白酶優先水解彈性蛋白；對食用蛋白質的水解，彈性蛋白酶比木瓜蛋白酶強一倍。由此，可以認為彈性蛋白酶可通過選擇性水解肉類中堅韌的彈性纖維部分來真正起到肉類嫩化而又不會改變口味和風味的作用，而不是單純對食用蛋白加以非選擇性部分消化。

彈性蛋白酶經濟價值高，國內僅從豬胰臟中提取，由於酶源受到限制，作為治療用生化藥物和其他方面的應用長期供不應求。因而利用微生物生產彈性蛋白酶就顯得尤為必要。雖然國外早已開始微生物生產彈性蛋白酶的研究，也取得了很大進展，如酶源範圍擴大，酶活性從幾十單位提高到1000U/ml，對幾種微生物產生的彈性蛋白酶基因結構以及酶的分泌進行了初步研究，但是在應用微生物生產彈性蛋白酶中仍存在許多問題，如多數微生物生產的彈性蛋白酶活力不高，有的微生物產生的彈性蛋白酶存在着毒性等安全問題，同時對微生物彈性蛋白酶的加工、分泌和調控機制仍未明瞭。這些都給微生物生產彈性蛋白酶帶來了障礙，延緩了對其的開發研究進程。

但是利用微生物開發彈性蛋白酶有着不可估量的前景。有人計算，從1Kg豬胰臟中提取4．0～4．8g彈性蛋白酶粉，總活力平均為2×105.3U/Kg胰臟，而利用微生物發酵生產彈性蛋白酶牞以一個20m3發酵罐每天生產12m3發酵液計算，則發酵液中總酶活力為1．2×109U，相當於6000Kg胰臟中所含的彈性蛋白酶量。可見，由微生物發酵生產彈性蛋白酶成本低，產量大，設備利用率高，不受原料來源限制。由微生物發酵生產彈性蛋白酶的關鍵是篩選彈性蛋白酶的高產菌株，同時利用誘變培育出產更高酶活性的菌株。此外，要從微生物產彈性蛋白酶的機理進行深入研究，搞清彈性蛋白酶的合成、加工、分泌和調控機制，達到人為控制彈性蛋白酶的生產；或將調控彈性蛋白酶合成的結構基因轉入到大腸桿菌中，進行有目的性地設計彈性蛋白酶，減少彈性蛋白酶的毒性或提高酶活力；縮短彈性蛋白酶進行藥理、毒理及藥效試驗的時間，擴大彈性蛋白酶在醫藥、食品工業和日用化工等方面的應用。

生物酶脱墨劑採用現代生物科技，優選針對性強的多種高效生物酶復配而成，與酶激活專用助劑配合使用，適用於混合辦公廢紙、報紙雜誌等的脱墨，並能明顯改善造紙過程中的膠粘物沉積現象。

脱墨機理

各種專用生物酶分工協作，作用於纖維表面的細小纖維、油墨、膠粘物中的聯結劑及油墨、膠粘顆粒，使纖維與油墨、膠粘物之間結合力變弱；直接分解油墨、膠粘物，使其顆粒更細小，並加強其親水性；在機械力及專用助劑作用下使油墨、膠粘物與纖維充分分離，並保持良好的分散性，有效地防止油墨及膠粘物的附聚及對纖維的二次污染；從而在後續工段中將其除去。

生物脱墨劑特點

直接降低脱墨成本，綜合成本優勢明顯；

生物酶脱墨條件温和，化學品用量少,纖維損失小,保持良好 的纖維特性；

大幅度降低污水COD和BOD，有利於環保，減輕污水處理壓力；

有效處理膠粘物問題，提高紙機效率；

明顯提高紙漿得率及提高紙張強度 ；

清潔生產，節省能源，降低物耗；

使用簡單,適應現有大多數脱墨工藝。

碎漿用水pH值： 7.5～9.0 碎漿濃度： 10～18% 生物酶脱墨劑用量： 0.01～0.03% （按廢紙量計）

專用助劑：0.05～0.2%（按廢紙量計） 碎漿時間： 15～25分鐘

用水温度：35～55℃

在循環水系統漏入大量油品時以及裝置在檢修後的開工階段，常規水處理工藝是採用殺菌剝離、酸洗浴摸膜、排污置換處理。而採用生物酶水處理技術可在不置換、不排污的條件下，對設備及管網進行除油、淨化、清洗和保護處理，在滿足系統的緩蝕、阻垢要求的條件下，運行費用約為常規處理方法的3%，並且可節省大量的清洗、置換用水。