酶的应用
张海晖
(河北农业大学生命科学学院,河北 保定 071000)
摘 要:酶,又被称为生物催化剂,是由生物体活细胞产生的,具有催化功能的生物大分子。目前,酶广泛应用于洗涤剂、
食品、医药、精细化工等行业。本文主要综述了酶在医疗、食品、洗涤剂方面的应用价值。
关键词:酶;医疗;食品;洗涤剂;应用价值文章编号:ISSN2096-0743/2019-15-0038
酶是由生物体活细胞产生的,具有催化活性的生物大分子,包括蛋白类酶和核酸类酶两大类。酶和其它一般催化剂相比较有着催化效率更高 、专一性强、易失活、受调节控制等特性。酶的种类很多,迄今为止已发现生物体内存在8000多种酶,其中鉴定出来的已有4000多种。目前,生物酶工程的研究主要包括三个方面:第一,用基因工程技术大量生产酶,即克隆酶。第二,用蛋白质工程技术定点改变酶结构基因,即突变酶。第三,设计新的酶结构基因,生产自然界从未有过的性能稳定、活性更高的新酶。随着对酶的研究的不断深入,酶的应用价值也越来越广泛。
1.酶在医疗领域的应用随着对疾病分子发生机制的深入了解以及酶学研究的快速发展,酶在医疗领域的应用越来越广泛。酶在医疗领域主要是用于疾病的诊断 、治疗和设计生产药物。在医疗诊断方面,可以根据体内原有酶活力的变化来诊断某些疾病,如利用乳酸脱氢酶的电泳图谱,观察这一组同工酶中各个酶的活性,进而鉴定心肌疾患和肝实质疾患。酶活力的测定方法主要包括分光光度法、荧光法、同位素测定法、电化学方法等等;在
疾病治疗方面,把酶作为治疗药物,可以治疗多种疾病,不仅疗效显著,还有副作用小的特点。常用的有蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等;在设计生产药物方面,不仅可以利用酶生产酶标药物,还可以利用酶的催化作用将前体物质转变为药物。
2.酶在食品保健领域的应用2.1酶在食品加工过程中的作用。许多食物在制作过程中都加入了酶,利用酶的催化作用对食品进行加工。如在啤酒的制作过程中要加入α-淀粉酶和β-淀粉酶,可以弥补麦芽酶系不足,增加可发酵糖含量,提高麦汁率。啤酒中加入木瓜蛋白酶能水解啤酒中的蛋白质 ,提高啤酒澄清度,还能使啤酒生更多的多肽及氨基酸 ,增加啤酒泡沫并改善口感 。另外,在乳品
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制作行业中的常用到凝乳酶和乳糖酶,在黄酒的酿造中用到了糖化酶和液化酶,在食醋的制作过程中也用到了双酶法。
2.2酶在食品保鲜中的作用。食品在保鲜与贮藏的过程中主要受到环境中氧气和微生物的影响。可以利用葡萄糖氧化酶去除氧气,利用溶菌酶杀死细菌。其中,葡萄糖氧化酶具有非常专一的抗氧化作用,具有很好
的除氧效果。而溶菌酶耐酸性、耐热性强,对人体无毒 、无副作用,具有一定的保健作用,是非常合适的天然防腐剂。
除以上两点,酶还可以通过改变食品组织结构来促进食品的消化和吸收。并且酶在食品的检测方面也发挥了重要作用。
3.酶在洗涤剂中的应用3.1加酶洗衣粉。加酶洗衣粉是在普通洗衣粉的基础上加入了多种酶制剂,其中常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶等。其原理是利用酶的催化作用,将衣物中难以去除的大分子转化为能溶于水的小分子物质,如蛋白酶就是将蛋白质水解为氨基酸或小分子肽,利用蛋白酶可以除去血渍、奶渍等蛋白
质污渍,而纤维素酶可以将纤维结构变得蓬松,让衣物内部的污渍和洗衣粉也能接触,进而除去衣物内部的污渍。与普通洗衣粉相比,加酶洗衣粉不仅去污效果更强,而且减少了表面活性剂的含量,降低了对环境的污染,有利于生态平衡。但在使用加酶洗衣粉时,要选择合适的水温,以保证酶在适宜的温度下发挥催化活性。
3.2用酶洗涤剂清洗果蔬。清洗果蔬的酶洗涤剂也是利用了酶的催化活性,将果蔬中残留的对人体有害的农药等物质转化为能溶于水的物质,进而在清洗的过程中除去这些有害物质。这样不仅保证了人在食用时的安全,更避免了这些有害物质进入生态环境中难以降解造成的环境污染问题。同样,使用酶洗涤剂来清洗果蔬时,我们也要选择合适的水温,以保证酶的
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的栽培制度、及气候条件来确定。
2.2.4做好育苗期管理:可在整理好的苗床上,每平方米均匀撒播20k高粱种子,然后覆盖上1—2厘米的薄土。为保证温度,应采用双膜覆盖,为防止烧苗,出苗后应及时将膜揭掉,并做好间苗、杂草清除工作。
2.3高粱苗的移栽技术
传统种植上,都是在高粱形成大苗时进行移栽,这种做法不仅会形成老苗,还往往会降低高粱苗的成活率。现代栽培技术措施为,当高粱苗龄达到20天以后,叶龄达到4叶时,就可以移栽了。移栽时要充分考虑密度,只有合理密植才能为高产创造条件。密度可根据种植品种的特性、土壤的肥力情况和当地的栽培制度来确定。移栽成活后,要根据出苗情况,进行补苗。
2.4高梁的田间管理技术
2.4.1适时进行中耕培土:在高粱苗移栽成活后,(上接第44页)
河水作为灌溉用水,其次选择水库和池塘水,如果以上条件都不具备,可使用机井水。进行灌溉的时间一般要在晚上,插秧时灌1厘米的浅水即可,以利插秧作业,插秧后灌水到5~7厘米,秧苗返青和分蘖时,同样要灌浅水。秧苗在完全生长期时要保持3~5厘米的水深。在分蘖停止后,进行排水晾苗。水稻在收获前7天不要再进行灌溉,平时需要灌溉时,水深不要超过1~2厘米。
种植科学
要适时进行中耕培土和除草作业,以避免植株发生倒伏和发生草害,以利于促进发达根系的形成。
2.4.2加强病虫害防治:主要采用化学药剂的方法进行防治,可使用的药物有氧化乐果、吡虫啉呀、杀虫丹、杀虫双等。
2.4.3适期进行收获:高粱成熟后及时收获,否则会因条螟的危害而造成减产和品质变差,高粱在收获后应及时脱粒,并晒干。
3.结语高梁的高产栽培要注意抓好以下环节:一是要根据三个时期的生长特点进行科学施肥,二是选好苗床地,处理好种子,三是培育壮苗,四是加强病虫害的防治,五是适时进行收获和脱粒。掌握了以上技术,并按标准要求操作,可为高产打下良好基础。 不佳时,才应该使用化学药物进行防治。使用时,要选用低毒性和低残留的农药,而且要对使用的时间和剂量进行严格控制,可采用多种农药进行混合施用,以达到一药多治的目的。在用化学药剂除草时,应在插秧4~7天后才可以进行,用药后7天内要保持秧田为浅水状态。在稻瘟病和三化螟的防治中,可在灌浆期施用以农药防止稻瘟病,在孵化期和产卵期利用杀虫剂杀灭三化螟虫卵。
5.病虫害防治5.1生物防治。水稻病虫害防治的原则应为“预防为主、综合防治”。在实际操作中,应以生物防治的办法为主。所谓生物的办法,就是利用害虫的天敌进行防治。进行病虫害防治时,可不用农药或用少量低毒农药,害虫天敌农药敏感期要尽量避开,以避免农药投寄害虫的天敌,使其生存和繁殖的环境适宜害虫天敌生存。
5.2化学防治。化学防治方法对于想获得高品质的水稻种植户来说,是一种辅助手段,在其他方法效果(上接第38页)催化活性。
6.适期收获当水稻90%以上的籽粒变成了黄色,或者水稻植株70%以上已经枯黄,就标志着水稻已经成熟,可以收获了。无论是人工收割还是机械收割,都要注意保证收割的质量,经7天左右的晾晒后再进行脱粒。
7.结语在水稻的种植中,要注意做好选种、育秧、插秧、田间管理和收割等环节,要保证每个环节按标准作业,为水稻高产创造有利条件。
以及酶需要温和的反应条件等等问题,都需要进一步的生物学研究来解决。参考文献:
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[2]王 灏.酶在医疗行业中的应用综述[J].安徽预防医学杂志,2005(06):370-373
[3]王珊珊,许 汝,谷 舞.生物酶洗涤剂综述[J].安徽农业科学,2015(30):386-387
4.展望除了医疗、食品和洗涤剂领域,酶还在皮革工业、饲料制作领域,生物学研究等领域发挥着重要作用。我们不仅可以从生物体中分离鉴定出更多有价值的酶,还可以利用基因工程技术,对天然的酶进行改造,让其更好地满足人类的需要。目前来看,酶在应用过程中也存在一些问题,比如酶的纯化程度低,酶易失活·46·
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