安全环保前景好的生物酶技术

弗朗西斯阿诺德教授是酶的定向进化研究的先驱之一。通过掌握进化的力量，她带领的课题组获得了一系列性能优异的酶，无毒无害环境。这些定向进化产生的酶已成为性能优异、高效精密的、催化剂，广泛应用于医药工业和生物燃料等领域。与传统的化学合成方法相比，生物酶技术避免了高温高压等苛刻的反应条件，大大减少了副产物的出现，大大降低了生产成本，提高了合成效率，减轻了工业生产对环境的压力。

什么是酶？酶是一种强有力的天然催化剂，广泛存在于各种生物细胞中。大多数酶是催化蛋白，少数是催化RNA  (RNA)。酶是生物赖以生存的基础，生命过程中几乎所有的化学反应都是在酶的催化下完成的。没有酶的催化，生物体的新陈代谢和与生命有关的反应只能以极其缓慢的速度进行。比如，胃蛋白酶是用来消化分解蛋白质的，除此之外还有脂肪酶，口中的唾液淀粉酶、肠中的胰蛋白酶等酶。食物中的营养物质必须在酶的作用下分解成小分子，才能通过肠壁被人体吸收利用。根据科学家的计算，没有酶的作用，人的体温会从正常的37C上升到300C，这样食物才能被消化。作为地球生物亿万年来不断调控体内物质代谢和适应外界环境的进化成果，酶不仅是生物活性催化剂，还能在室温下高效催化各种生化反应，不断自我更新，使细胞内合成代谢和分解代谢的复杂过程始终能够有序进行。大多数酶催化反应都可以在常温和接近中性的酸碱度下成功完成。此外，只要环境条件允许，酶在从活生物体中分离后仍然具有催化活性。基于此，在实验室和工业生产中实现了许多使用酶作为催化剂的反应。

在酶催化的工业生产流程中毋需额外的加热装置，所需能耗很小。事实上，医药行业和工业生产中使用的许多酶制剂，都是由微生物、动物或植物在一定条件下进行培养培养处理，得到的发酵原液。接著经过提取、分离、纯化等步骤，得到纯化后的酶液；酶液再经过浓缩、结晶、干燥、成型等工艺流程，制成各种酶制剂。只要酶制剂保存得当，即使保存比较长的时间，酶依然会具有催化活性。