生物催化剂.doc
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有些工业生产过程需要在一定的温度、压力、pH值或有机溶剂条件下进行，因此要求所采用的生物催化剂具有较高的耐受性，以满足工业生产的需要。目前生物催化技术的应用主要局限于是否有合适的生物催化剂，应用现代筛选技术才能得到理想的生物催化剂。生物催化剂的筛选生物催化剂的广泛应用有赖于大量生物分子的有效筛选和检测。不同菌株和酶的催化特异性、活性和稳定性差异很大，因此相关菌株的分离、筛选和选育必不可少。在实际工作中，要扩大生物催化剂的应用，必须解决生物催化中的一些典型难点和操作限制，如温度、pH值、产物抑制、反应速率和处理物料的浓度等。要解决这些问题，必须保持催化剂的高选择性和特异性。在生物催化剂的筛选中，传统的方法已经被打破。 目前将生物诱变技术与高通量筛选技术相结合是获得理想生物催化剂的有效方法。生物催化剂的来源目前，少数生物催化剂是从动物肝脏或植物中提取的，大部分来自微生物细胞。除真核生物外，除单细胞酵母菌（如从南极假丝酵母中获得的高效脂肪酶CalB）外，原核微生物是生物催化剂的主要来源。由于原核微生物（细菌和古菌）是地球上出现最早、数量最多的生命体，经过长期的进化，许多微生物获得了非常高的耐受力以适应“恶劣”的环境，从而可以从中获得大量高性能的生物催化剂。
现在，虽然微生物培养也有其局限性，比如很多生物无法用目前的技术进行培养，但是通过微生物培养获得生物催化剂仍然是最常见、最有效的方法。这是因为微生物培养可以加速生物的新陈代谢，增加其数量，为后续的高通量筛选提供有利条件。 生物催化剂的缺点 生物催化剂的本质是酶，虽然具有催化效率高、特异性强、污染少等优点，但是生物催化剂在有机溶剂中的稳定性和耐受性很低，容易被有机溶剂破坏，另外其催化活性还受溶剂的pH值和反应温度的影响。 在有机合成中的应用 生物催化剂用于取代反应，许多酶可用于催化丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸衍生物的b碳上的取代反应，以及蛋氨酸等化合物的r碳上的取代反应。 例如O-乙酰丝氨酸在酶作用下，在b碳原子上发生取代反应，得到L-半胱氨酸。例如