发表于 2023-4-26 18:21:58
什么是酶,它们有什么作用?
酶是具有高度专业化催化功能的蛋白质,由所有生物体产生。酶负责微生物、植物、动物和人类的许多基本生化反应。酶对所有的代谢过程是必不可少的,但不是活的。尽管像所有其他蛋白质一样,酶是由氨基酸组成的,但它们的功能不同,因为它们有独特的能力来促进生化反应,而自身不发生变化。这种催化能力是酶的独特之处。酶是天然的蛋白质分子,在生化反应中充当高效的催化剂,也就是说,它们帮助化学反应快速而有效地进行。酶不仅高效、快速地工作,而且还可以生物降解。酶在提高生化过程的反应速度方面具有很高的效率,否则,生化过程会进行得非常缓慢,或者在某些情况下,根本就没有反应。
有哪些类型的酶?
酶是根据它们作用的化合物来分类的。一些最常见的包括:分解蛋白质的蛋白酶、分解纤维素的纤维素酶、将脂肪(脂类)分成甘油和脂肪酸的脂肪酶,以及将淀粉分解为单糖的淀粉酶。
酶是如何使用的?
酶在日常生活的许多方面发挥着多样化的作用,包括帮助消化、食品生产和一些工业应用。酶是自然界的催化剂。人类利用它们进行重要的化学反应,制造奶酪、啤酒和葡萄酒等产品,已经有数千年的历史。面包和酸奶的味道和质地也归功于许多年前被驯化的一系列产酶生物体。
酶制剂是如何制成的?
酶的商业来源主要来自三个方面,即动物组织、植物和微生物。这些自然产生的酶往往不能满足食品应用或工业使用的数量。然而,通过分离产生所需酶的微生物菌株并优化其生长条件,可以获得商业数量。这种技术已经有3000多年的历史,被称为发酵。今天,这种发酵过程是在一个封闭的容器中进行的。发酵完成后,微生物被销毁;酶被分离出来,并进一步加工成商业用途。酶制剂制造商生产的酶制剂符合所有适用的政府法规,包括适当的联邦机构(例如,食品和药物管理局,美国农业部,环境保护局等)。无论来源如何,用于食品的酶都是在严格遵守FDA的现行良好生产规范(cGMP)的情况下生产的,并符合食品化学品法典(与FDA合作制定的食品成分规范汇编)中规定的成分和纯度要求。
工业酶与环境
酶通常可以取代存在安全或环境问题的化学品或工艺。例如,酶可以:
替代淀粉加工工业中的酸和织物退浆中的碱或氧化剂;
减少硫化物的使用;
替换浮石用于清洗牛仔裤;
允许更全面地消化动物饲料,从而减少动物废物;以及
去除织物上的污渍。衣服可以在较低温度下洗涤,从而节省能源。
酶可以代替氯漂白剂来去除布上的污渍。酶的使用也允许减少表面活性剂的水平,并允许在没有磷酸盐的情况下清洗衣服。酶还有助于在生产过程中通过减少化学处理来实现更安全的工作条件。例如,在淀粉、纸张和纺织品加工中,使用酶时需要更少的危险化学品。
纺织品加工
纺织品加工已经在环境和产品质量方面受益匪浅。 通过使用酶,在环境和产品质量方面都有很大的好处。 酵素。在将纱线织成织物之前,经纱上会涂上一层 浆剂,以润滑和保护纱线在织造过程中免受磨损。 历史上,用于棉织物的主要上浆剂是淀粉。 因为它具有良好的成膜能力、可获得性和相对的 成本低。在对织物进行染色之前,所使用的上浆剂和 必须去除棉花中存在的天然非纤维素物质。在 在发现淀粉酶之前,去除淀粉基施胶剂的唯一选择是延长处理时间。 淀粉基施胶剂的唯一选择是在高温下用苛性钠延长处理。 高温处理。
化学处理并没有 在去除淀粉方面并不完全有效(这导致了染色中的不完美 染色),也导致了棉纤维的降解,从而导致了 破坏了棉花的自然、柔软的感觉,或手感。使用 淀粉酶来去除淀粉基上浆剂,减少了纺织业对刺激性化学品的使用。 在纺织业中减少了刺激性化学品的使用,从而减少了对环境的废弃化学品的排放。 向环境排放的化学品减少,改善了纺织工人的工作条件的安全性,提高了纺织品的质量。 纺织工人的安全工作条件,并提高了织物的质量。目前正在开发新的酶法工艺(纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和脂肪酶),它们提供了 在纺织准备过程中,有可能完全取代其他化学品的使用。
环境效益:
减少化学品和废水的排放 废水和减少纺织工人对危险化学品的处理。
消费者利益:
改善织物质量。
无石子洗净的牛仔裤
传统上,为了获得石磨牛仔裤的外观和 为了获得石磨牛仔裤的外观和感觉,使用浮石。然而,由于引入了纤维素酶 纤维素酶的引入,牛仔裤行业可以减少甚至消除石头的使用。 酶,牛仔裤行业可以减少甚至消除石头的使用。当然,牛仔裤行业的一个重要驱动力是 时尚。酶给制造商提供了一套更新、更容易的工具来创造 新的外观。尽管许多消费者不希望他们的牛仔裤看起来或感觉是新的、 他们通常不希望他们看起来破旧或撕裂。用于石洗牛仔裤的浮石 用于石洗牛仔服的浮石也会过度磨损或损坏服装。通过 通过使用酶,制造商可以给消费者提供他们想要的外观,而不损害服装。 损坏服装。
环境效益:
减少采矿,减少废物,减少 能源,减少石块和石粉对市政管道的堵塞,减少因石块和石粉造成的机器和管道磨损。 石头和石粉造成的机器和管道磨损减少。
消费者利益:
更多的时尚选择更长的服装 寿命/磨损,因为对原始织物的损害较小。
纱线处理
在准备棉纱 染色和服装制造时,过氧化氢用于漂白纱线。 纱线。通常情况下,要么用还原剂来中和过氧化氢 过氧化氢,或者用水冲洗过氧化氢漂白剂,因为它必须被去除以进行适当的染色。 过氧化氢漂白剂必须被去除,以便进行适当的染色。一种酶,过氧化氢酶,可用于 将过氧化氢分解为水和氧气。通过使用过氧化氢酶、 还原剂可以被消除,或者漂洗水的数量可以大大减少,从而减少污染。 大幅减少,从而减少污染的废水或降低水的消耗。 消耗。这些好处已被记录在生命周期分析中。再一次、 酶可以帮助我们开发可持续的工艺,降低人类对环境的影响。 我们人类造成的影响。
环境效益:
减少化学品负荷,减少水 消耗,降低能源消耗 |
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