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工业酶——制备与应用(原著第二版) - ［荷］沃尔夫冈·埃拉（Wolfgang Aehle）

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出版日期:2006年3月
前言
生物技术在20世纪80年代与90年代分别为生物医药与农业带来了革命性的飞跃。以生物催化
与生物转化为主要内容的工业生物技术，被视为生物技术的第三次重大应用，已成为发达国
家的重要科技与产业发展战略。我国在政府和同行专家的大力支持下于2003年批准了第一个
生物催化和生物转化的国家973项目。在该973项目的组织过程中，我们首先注意到了一本由
德国几位著名专家编写的“industrial biotransformations”。该书是迄今为止世界上
第一部汇集工业生物转化过程的权威著作。因此，着手翻译了这本书，以供973项目组内部
使用，并在化学工业出版社的建议和支持下于2005年8月公开出版该书。在此期间，我们又
陆续看到国外出版的一些非常好的工业生物技术图书(主要是Wiley出版社)，逐步产生了做
一个“工业生物技术译著系列”的想法，以介绍国外该领域的工作经验和最新进展，为我国
的工业生物技术的发展做些贡献。
“工业生物技术译著系列”得到了杨胜利院士和同行们的大力支持。该系列丛书由化学工业
出版社出版。我们非常欢迎国内外同行推荐该领域的好书。原版书出版社不限于Wiley。原
则上，选择这些书的条件是：内容符合工业生物技术、水平较高、互相之间没有太多重叠、
有较宽泛的读者群。
2005年8月28日

工业酶——制备与应用(原著第二版)目录
目录
1简介1
11历史1
12酶的命名3
121酶命名的一般原则4
122酶的命名和编号4
13酶的结构5
131一级结构5
132三维结构6
133四级结构、折叠和结构域6
134核酶8
14酶的生物合成10
141酶和DNA10
2酶的催化活性11
21决定酶催化活性的因素12
211温度12
212pH13
213活化13
214抑制13
215变构效应15
216酶活性的生物基因调节16
22酶分析17
221反应速率用来测定催化
活性17
222单位定义17
223吸光度法18
224荧光光度法20
225发光法测定20
226辐射线测定20
227电位测定法21
228电导测定法21
229量热法21
2210旋光测定法21
2211测压法21
2212黏度测定法22
2213比浊法22
2214固定化酶22
2215电泳22
23酶制剂的质量评估24
231质量指标24
232比活24
233蛋白质测定24
234污染活性25
235电泳纯度25
236高压液相色谱26
237性能测试26
238氨基酸分析和蛋白质序列
分析26
239稳定性27
2310酶制剂的剂型27
3一般的生产方法28
31微生物生产28
311微生物和酶的合成28
312菌株的选育30
313生理学的优化31
314发酵罐以及限制因素34
315发酵过程设计35
316建模和优化36
317检测仪表以及控制37
32分离和纯化38
321生物原始材料的制备39
3211机械法破碎细胞40
3212非机械法破碎细胞40
322固体物质的分离40
3221过滤40
3222离心沉降41
3223萃取42
3224絮凝和浮选43
323浓缩43
3231热量法44
3232沉淀法44
3233超滤44
324纯化45
3241结晶法46
3242电泳法47
3243层析法47
325酶的修饰51
326废料处理52
33固定化52
331定义53
332历史54
333方法54
3331载体结合55
3332交联58
3333包埋法58
334表征60
335应用61
4酶的发现和开发64
41酶的筛选64
411概述64
412自然分离筛选64
413分子筛选67
414环境基因筛选67
415染色组筛选69
416蛋白质组筛选70
42蛋白质工程71
421简介71
422蛋白质工程在学术界和工业
中的应用75
423前景78
5工业用酶79
51酶在食品中的应用79
511酶在烘烤中的应用79
5111序言79
5112淀粉酶79
5113木聚糖酶85
5114氧化还原酶87
5115脂肪酶88
5116蛋白酶89
5117谷氨酰胺转移酶91
512果汁生产与水果处理中
的酶91
5121简介91
5122水果细胞壁的生化
基础91
5123降解细胞壁的酶94
5124苹果的处理96
51241苹果果肉的浸软96
51242苹果汁去果胶97
5125红色浆果的处理99
5126热带水果和柑橘属水果
的处理100
5127总结101
513酿造业中的酶101
5131概述101
5132发芽与制浆中的酶103
5133用于解决和防止问题出
现的酶106
51331制浆过程中的细菌
α淀粉酶106
51332发酵过程中的真菌
α淀粉酶106
51333制浆过程中的β葡
聚糖酶106
51334半胱氨酸肽链内切酶
（后发酵过程）107
51335制浆过程中的葡糖
淀粉酶107
5134用于改善过程的酶107
51341添加物发酵107
51342改进了的制浆
过程108
51343货架期的改善110
51344加速熟化110
51345淀粉浊雾的
去除111
5135特殊酿造过程111
514酶在乳制品中的应用112
5141简介112
5142奶酪的制造112
51421奶酪制造过程112
51422凝乳机理112
51423促凝剂的种类113
51424凝固酶的性质113
51425奶酪的熟化115
51426奶酪的口味和熟化的
加速116
51427脂肪酶116
51428溶菌酶117
51429乳蛋白水解
产物117
514210转糖苷酶118
5143牛奶加工118
51431β半乳糖苷酶118
51432其他酶119
515在其他食品中的应用120
5151概述120
5152肉类和鱼120
51521肉类加工120
51522鱼肉加工120
5153蛋白质交联121
5154味道的形成122
51541蛋白水解122
51542脂类水解123
5155蛋粉124
5156油和脂肪125
51561脂肪裂解125
51562酯交换反应125
51563酯化作用127
51564油的脱胶128
52酶的非食品应用128
521家用洗涤剂中的酶128
5211发展历史128
5212衣物污迹130
5213洗涤剂组成和洗涤
过程131
52131洗涤过程131
52132洗涤剂组成131
5214酶辅助去垢和污渍
去除133
5215洗涤剂用酶的性能评价
和筛选133
5216酶的类型137
52161蛋白酶137
52162淀粉酶139
52163脂肪酶141
52164纤维素酶143
52165甘露聚糖酶145
5217未来发展趋势146
522自动洗碗机洗涤剂中的酶
制剂147
5221简介147
5222ADD用酶的特征148
5223蛋白酶149
52231蛋白质：蛋白酶的
底物149
52232ADD用蛋白酶149
5224淀粉酶150
52241淀粉：淀粉酶的
底物150
52242ADD用淀粉酶151
5225其他酶153
5226自动洗碗机用洗涤剂…153
52261自动洗碗机洗涤剂的
成分154
52262酶在ADD中的
应用154
52263稳定性和相容性…158
523用于谷物湿法研磨的酶159
5231简介159
5232玉米转换为HFCS过程
回顾159
52321玉米浸泡159
52322粗磨和旋风分离去
除胚芽161
52323精磨和筛分去除
纤维161
52324离心、洗涤以从蛋白
质中分离淀粉161
52325α淀粉酶水解
（液化）161
52326葡糖淀粉酶水解
（糖化作用）162
52327葡萄糖异构酶进行
异构化162
52328果糖浓缩和混合…162
5233α淀粉酶163
52331来源和酶特性163
52332结构163
52333工业应用165
5234葡糖淀粉酶166
52341酶的来源和性质…166
52342结构166
52343工业应用168
5235普鲁兰糖酶168
52351酶的来源和性质…168
52352结构168
52353工业应用168
5236葡萄糖异构酶169
52361酶的来源和性质…169
52362结构170
52363葡萄糖异构酶的工
业应用171
5237小麦淀粉的应用172
524牲畜饲料添加酶172
5241简介172
5242酶在牲畜饲料中的
应用173
52421纤维降解酶173
52422肌醇六磷酸降解酶
（肌醇六磷酸酶）…176
52423蛋白降解酶（蛋
白酶）177
52424淀粉降解酶（淀
粉酶）178
5243展望179
525酶在纺织工业中的应用179
5251简介179
5252纤维素纤维180
52521棉花纤维脱浆180
52522棉的清洗180
52523棉的漂白181
52524过氧化氢的去除…181
52525棉的精加工182
52526粗斜纹棉布的
旧化183
52527人造纤维的加工…184
52528韧皮纤维的加工…184
5253蛋白纤维185
52531羊毛加工185
52532丝脱胶186
5254纺织污水处理和回收…187
5255展望188
526酶在纸浆和造纸工业中的
应用189
5261简介189
5262酶190
52621纤维素酶191
52622半纤维素酶191
52623木质素修饰氧
化酶193
5263纸浆和造纸工艺中的酶
应用194
52631机械制浆194
52632化学制浆195
52633漂白196
52634造纸198
52635纸浆精化199
53工业酶的新应用进展200
531简介200
532化妆品行业中的酶201
5321染发202
53211氧化酶202
53212过氧化物酶203
53213多酚氧化酶203
5322卷发（毛发卷曲）204
5323皮肤保养204
5324牙膏和漱口水205
5325酶在清洁假牙方面的
应用206
533酶在保存方面的应用206
534酶在清洁硬质表面中的
应用206
5341酶用于膜表面的清洗…207
53411蛋白酶207
53412半纤维素酶207
535酶导致的pH改变208
536酶在处理软木中的应用208
537酶在油田中的应用209
538酶在废水处理中的应用209
539酶法聚合：纤维板的生产…210
54工业酶应用综述210
6非工业用酶的应用214
61酶在有机合成中的使用214
611引言214
612酶法转化实例215
6121水解酶合成应用215
6122C—O键和C—C键的
还原218
6123乙醇氧化和C—H、
C—C键的加氧219
6124C—C键耦合220
6125糖苷键的形成222
6126酶的保护基团技术223
613类酶催化剂226
614商业应用227
6141概述227
6142非立体选择生物催化
反应228
6143生物催化拆分过程229
61431酶法酰化氨基
基团233
61432酶法水解海因235
61433酶法水解内酰胺化
合物236
61434酶法水解C—O
键237
61435酶法水解腈239
61436酶法分裂苏羟醛
产品239
6144生物催化不对称合成…239
61441C—O键的生物催
化还原氨化240
61442C—O键的生物催
化氢氰化241
61443生物催化C—O键
水加成241
61444C—C键的生物催
化氨化241
615展望241
62治疗酶242
621在治疗中应用酶的需求242
622应对特殊的蛋白质特性243
623酶的来源和生产系统245
624治疗酶小结246
6241氧化还原酶246
6242转移酶251
6243酯酶252
6244核酸酶252
6245糖苷酶253
6246蛋白酶255
62461胰腺和胃的蛋
白酶255
62462血浆蛋白酶256
62463凝结因子256
62464血纤维蛋白溶酶原
活化因子258
62465来自于蛇毒的蛋
白酶260
62466植物和微生物的
蛋白酶261
6247酰胺酶261
6248裂解酶262
63诊断中的酶262
631底物浓度的测定263
632酶活的测定264
633免疫测定法265
64食品分析中的酶267
641碳水化合物267
642有机酸270
643醇类274
644其他食品成分275
65基因工程中的酶277
651限制性核酸内切酶和甲基
化酶279
6511分类279
6512Ⅱ类限制性核酸内切
酶的活性291
65121反应参数291
65122其他影响活性的结
构要素292
6513Ⅱ类限制性核酸内切酶
的专一性293
65131回文识别序列293
65132非回文的识别
序列295
65133同裂酶295
6514序列特异性的变化296
6515新型Ⅱ类限制性核酸内
切酶298
652DNA聚合酶299
6521大肠杆菌DNA聚合
酶Ⅰ299
6522Klenow酶300
6523T4 DNA聚合酶302
6524逆转录酶303
6525末端转移酶304
653RNA聚合酶305
6531SP6 RNA聚合酶305
6532T7 RNA聚合酶306
654DNA核酸酶307
6541DNase Ⅰ307
6542核酸外切酶Ⅲ308
6543核酸酶S1308
6544核酸酶Bal 31309
655RNA核酸酶310
6551RNase H酶310
6552位点专一的RNA核
酸酶311
65521RNase A311
65522RNase CL3311
65523RNase T1312
65524RNase U2312
65525核酸酶S7312
65526在RNA序列分析
中位点专一的
RNA酶313
656修饰酶315
6561碱性磷酸酶315
6562T4 DNA连接酶329
6563大肠杆菌DNA连接酶…330
6564T4聚核苷酸激酶330
6565T4聚核苷酸激酶（无
3′磷酸酶活性）331
6566甲基化酶HpaⅡ333
7酶的安全性和管理考虑336
71酶的安全操作336
711可能对健康的影响336
712控制技术337
72产品管理考虑339
721食品用酶340
722饲料用酶344
723工业用酶345
参考文献348

本书内容涵盖广泛，讨论系统而深入，对酶应用的科学机理、目前存在的问题以及将来的努
力方向有精辟的论述，很多数据和资料是第一手的。其系统性和权威性对相关领域科研工作
者极具指导意义，对非专业人士迅速熟悉该领域也将大有裨益。

工业酶——制备与应用(原著第二版)内容介绍:
本书是国际上近年来难得的一本权威性酶应用领域的著作，由世界著名出版社WileyVCH
出版，主编为世界第二大酶制剂公司Genencor资深科学家Wolfgang Aehle博士，各章作者
也都来自世界知名酶开发与应用的公司或研究单位。中国工程院院士杨胜利教授和
Wolfgang Aehle博士本人分别为中文版作序。
本书的前两章就酶的基本概念和命名体系、酶催化机理和酶活测定、酶制剂质量评估方面进
行了简要介绍。接下来的两章中，讨论了酶的生产、新酶开发等基本问题。之后本书用大量
篇幅详细介绍了酶在工业中的应用，包括化学品制造、食品、洗涤剂、纺织品、造纸、饲料
等，而且还就已知酶的新的应用领域、以及那些已经发现但对其应用所知甚少的酶进行了探
讨和介绍，如酶在化妆品行业、废水处理、采油中的应用等。第六章就酶在非工业领域中的
应用进行了广泛讨论，包括有机合成、疾病治疗和诊断、食品分析和基因工程等方面。最后
本书就酶使用过程中涉及的安全问题进行了简要介绍。
本书内容涵盖广泛，讨论系统而深入，对酶应用的科学机理、目前存在的问题以及将来的努
力方向有精辟的论述，很多数据和资料是第一手的。其系统性和权威性对相关领域科研工作
者极具指导意义，对非专业人士迅速熟悉该领域也将大有裨益。

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