工业酶制剂国内外产业发展现状

Tianjin University of Science & Technology

工业酶制剂国内外产业发展现状

摘要：介绍了工业酶制剂的定义与分类、酶制剂在工业生产中的应用，如在食品加工、医药领域、环境保护、农业、化工等行业的应用。分析了国内及国外工业酶制剂的发展现状及我国酶制剂工业面临的主要问题，也对工业酶制剂的发展前景进行了简要分析。 关键词：酶制剂；工业应用；发展现状；发展前景

Industrial Enzyme Preparation

Development Status at Home and Abroad

Abstract : Introduces the definition and classification of industrial enzymes,

enzyme application in industrial production, such as in food processing, medicine, environmental protection, agriculture,chemical industry application.Analysis of domestic and foreign industrial enzyme preparation: present situation and development of enzyme preparation industry in China faces a major problem, also on the industrial enzyme development foreground undertook brief analysis.

Key words : enzyme preparation; industrial application; development status;

development prospect

正文：

酶制剂工业是知识密集型的高新技术产业, 是生物工程的重要组成部分。 据报道，全世界发现的酶类约有3 000多种，而在工业上生产的约有 60 多种，但真正工业化大规模生产的只有 20 余种。 根据台湾食品工业发展研究所统计显示, 全世界酶制剂市场正以年平均11%的速度逐年增加，因此，酶制剂工业的发展前景相当广阔。酶制剂在食品加工、医药领域、造、环境保护、农业、化工等行业都

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有很大的应用。[1] 1.酶制剂概述

酶制剂是一类从动物、植物、微生物中提取具有生物催化能力的蛋白质。具有高效性、专一性，在适宜条件下具有活性。其应用领域遍及轻工、食品、化工、医药、农业以及能源、环境保护等方面。由于植物生长地域、季节、气候等的影响，生产酶制剂的产量、质量都不稳定。动物产生的酶主要从屠宰牲畜的腺体中提取，来源有限；只有微生物生产的酶，可满足任何规模的需求，产率高、质量稳定。微生物酶制剂既可取代性能相同的动、植物主要酶制剂种类，又能生产出在100℃起催化作用的高温-淀粉酶和在pH10～12起作用的洗涤剂蛋白酶等品种。酶制剂的应用因其天然、安全性及明显的使用效果而被更多的业内生产者使用。[2] 2.酶制剂的应用

在工业上用酶反应尤其固定化酶反应来代替需要高温、高压、强酸、强碱的化学反应，在简化工艺、降低设备投资与生产成本、提高产品质量与收率、节约原料与能源，以及减少污染等方面已日益受到人们的重视。

2.1酶制剂在食品工业的应用

在食品工业中酶制剂也有广泛的应用，主要被用于果蔬加工、焙烤、乳制品加工等方面。目前果蔬汁加工中使用最多的是果胶酶，果蔬酶对果胶的作用明显地改善了加工过程，因而成为果蔬汁加工中最重要的一种酶。蛋白酶在烘烤食品中的应用，可以抵抗面包老化作用，

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延长面包货架期；葡萄糖氧化酶应用于面包生产烘烤后，可以使面包体积膨大、气孔均匀、有韧性、不粘牙。在乳制品应用中，原料乳通过凝乳酶作用可以制干酪；在牛乳中加入乳糖酶，则可使乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，大大改善加工性能，而且更有利于乳酸发酵生产酸奶，提高乳糖消化吸收率，改善制品口味。 2.2酶制剂在医药领域的应用

由于酶制剂具有作用明确、专一性强、疗效显著和副作用小等特点。因此，其作为药物可以治疗很多疾病，被广泛用作助消化、抗炎敛疮、促凝、促纤溶、促进生物氧化以及解毒、抗肿瘤等方面的治疗用药。酶在医药领域的应用主要是用于疾病的诊断、治疗和制造药物。

酶 名 淀粉酶，脂肪酶 蛋白酶 来 源 胰脏、麦芽、微生物 用 途 治疗消化不良，食欲不振 胰脏、胃、植物、微生物 治疗消化不良，食欲不振，消炎，消肿，除去坏死组织，促进创伤愈合，降低血压 胰脏、微生物 霉菌 蛋清、细菌 人尿 链球菌 蜡状芽孢杆菌 大肠杆菌 微生物，植物，动物 治疗消化不良，食欲不振 治疗消化不良，食欲不振 治疗各种细菌性和病毒性疾病 治疗心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血 治疗血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血，骨折 治疗青霉素引起的变态反应 治疗白血病 预防辐射损伤，治疗红斑狼疮，皮肌炎，结肠炎 分解胶原，消炎，化脓，脱痂，治疗溃疡 脂肪酶 纤维素酶 溶菌酶 尿激酶 链激酶 青霉素酶 L-天冬酰胺酶 超氧化物歧化酶 凝血酶 胶原酶 动物，蛇，细菌，酵母等 治疗各种出血病 细菌 第 2 页 /共 7页

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▲表1 酶在疾病治疗方面的应用

2.3酶制剂在环境保护的应用

人类赖以生存的环境质量，是目前举世瞩目的重大问题，环境保护问题越来越受到人们的重视。在环境监测方面，根据固定化酶用于分析的原理，固定化酶可以用于测定有毒物质的含量，进行环境监测。在三废处理方面，将能处理废水的酶制成固定化酶，形式有酶布、酶片或酶柱等。直接用于处理静止废水。处理流动废水时根据所含的污物和数量，选用玻璃酶或塑料酶柱，再根据要处理的物质不同，选用不同的固定化酶。

脂肪酶来源 米曲霉 假单胞菌 假单胞菌 米根霉 酵母 处理对象 脂肪酶来源 废毛发 微生物 石油污染土壤 微生物 有毒气体 微生物 棕榈油厂废物 微生物 食品加工废水 微生物 ▲表2 脂肪酶在环境污染治理中应用 处理对象 脱水污泥 聚合物废物 废水 废食用油 生物膜沉积物 2.4酶制剂在化工的应用

在化工领域的应用可细分为以下几个方面，洗涤剂工业，酒精工业和有机酸工业中，精细化工，纺织、皮革、造纸工业及日化用品中的应用。

2.5酶制剂在农业的应用

工业酶制剂在农业方面也有非常好的应用。在水产养殖方面，饲用酶制剂目前被认为是使用最安全的一种饲料添加剂，还广泛应用在家禽、猪、牛等养殖中；在农药残留降解方面，利用微生物高效快速分解农药的特性，对农药残留进行降解，减少农药对环境安全的影响；

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作为抗生素替代品，畜禽饲料中通过添加一定量酶制剂，可显著提高畜禽的生长发育速度，防止疾病的发生，总之，用现代生物技术改造和提升传统产业已成为生物技术产业化的发展方向。 3.酶制剂发展现状及国内外对比分析 3.1酶制剂发展现状

BCC最新研究报告显示，未来 4 年全球工业酶制剂市场价值将以9.1％的复合年增长率继续增长，由2011年的39亿美元增加至 2016 年的约61亿美元。该报告将工业酶市场细分成3个部分：生物酶、食品和饮料酶以及其他酶制剂。2011 年生物酶的市场价值达12 亿美元，预计还将以8.2％的复合年增长率继续增长，2016年达17亿美元。2011年食品和饮料活性酶的市场价值接近13亿美元，未来 4 年还将以10.4％的年均复合增长率增长，预计2016年达21 亿美元。 2011年其他酶制剂的市场价值为 15 亿美元，预计还将以8.7％的复合年增长率增长，到2016年市场价值将达到22亿美元。[3] 3.2国内外对比分析

我国酶制剂工业面经过近几十年的发展，初步具有一定的规模，取得了很大的进步。但是，国外酶制剂公司仍然处于绝对的领先地位，特别是一些比较出色的公司，例如，诺和诺德公司（Novo Nordisk）、丹尼斯克公司（Danisco）等。[4]

3.2.1 研发资金 、人员投入不足 ，研发能力差 ：我国酶制剂公司用于开发新产品、 改进生产工艺的资金不到其产品销售额的1%，人员投入也严重不足。 相比之下，国外酶制剂公司在研发上的资金投入

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约为其销售额的10%左右， 有的甚至高达19%。例如，诺和诺德公司在 1998 年竟把 19%的销售额用作科学研发，而研发人员占职工人数的23%。如此看来，国内酶制剂公司的研发资金远远不足，这是制约酶制剂工业进一步发展的主要原因。

3.2.2设备落后，生产水平较低：总体而言，国内酶制剂公司的各项生产技术水平与国外相比较为落后。大多数工厂还沿用硫酸铵盐析工艺或发酵液直接喷雾干燥工艺。这造成资源的严重浪费、产品纯度低、产品质量低下等严重后果。虽然国内企业在近几年已改进了一些生产技术，但就总体来看还是面临着诸多不合理之处。这就导致国内企业生产出的酶制剂产品的产量和质量都远远低于国外企业。

3.2.3制造技术落后，产品种类少，供应范围有限：我国生产的酶制剂一直都是未经除菌操作的粉状粗酶制剂，这会在国外已经淘汰。 国外大多生产的是液型酶制剂，并且经过严格的除菌操作，使用安全、纯度较高。最近几年，国内的酶制剂公司才开始改进生产技术，研发液型酶制剂的生产工艺。但是，液型酶制剂在国内的市场份额一直处于较低水平而得不到提高，而且，酶制剂产品的种类更是相对较为单一，产品供应范围极为局限。 4.工业酶制剂发展前景

酶制剂产业经历了半个多世纪的起步和迅速成长之后，现已形成一个富有活力的高新技术产业，保持持续高速度发展。近些年国际酶制剂产业的生产技术发生了根本性的变化，以基因工程和蛋白质工程为代表的分子生物学技术的不断进步和成熟，以及对各个应用行业的

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引入和实践，把酶制剂产业带入了一个全新的发展时期。

仅就国内而言，目前我国正处在经济高速发展的历史时期，伴随着经济的增长和生物技术产业的发展，对酶制剂的市场需求产生有力的拉动作用。我国目前酶制剂的市场份额仅占世界市场的5％，可以预计，其发展前景是十分广阔的。

酶制剂进入了全新的发展阶段，向“高档次、高活性、高质量、高水平”方向发展，向专用酶制剂和特种复合酶制剂发展，向新的更广泛的领域发展。工厂自身必须进一步降低成本、优质低耗、安全清洁生产、达标排放,使我国酶制剂在发展中更健全、更优越、更安全，使我国酶制剂站在世界酶制剂前列。

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参考文献

[1] 王睿、刘桂超.论我国酶制剂工业的发展. 畜牧与饲料科学.

2011 ,32

[2] 黄家英. 我国酶制剂工业发展状况及发展前景浅析. SCIENCE &

TECHNOLOGY INFORMATION . 2011，27

[3] 精细化工. 全球工业酶制剂市场快速增长. 2012年第6期 [4] 张晓静、李利红、尹士海等.我国酶制剂工业发展现状、问题及对策［J］.郑州牧业工程高等专科学校学报. 2003，23

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/x0dx.html