酶法清洗介紹

1833年人（rén）類由發芽的大麥中提取出澱粉酶，發現澱粉酶能把（bǎ）糊化的澱粉轉變為糖。20世紀初，首次製成含酶洗滌劑，酶開始用於汙垢清洗。1958年（nián），由枯草菌發酵（jiào）製（zhì）得微生物堿性蛋白酶，於1961年投入（rù）市場，1974年應用於清洗過程。1989年，開（kāi）始出現用於洗滌的脂肪酶和纖維素酶（méi）。

現（xiàn）在應用於汙垢清洗的酶製劑（jì）主要是能分（fèn）解澱粉的澱粉酶，能分解蛋白（bái）質的蛋白酶，能分解（jiě）脂（zhī）肪的脂肪酶以及能分解纖維（wéi）素的纖維素酶等。

酶的（de）命名與（yǔ）分類

1.酶的命（mìng）名方法

通常（cháng）根據酶所（suǒ）作用的底物，或（huò）酶所催（cuī）化的（de）反應類型命名（míng）。例如，作用於蛋白（bái）質的酶（méi）稱為蛋白酶；作用於脂肪的酶稱為脂（zhī）肪酶；催化氧化（huà）反應的稱為氧化酶。盡管此法不夠嚴格與準確（què），但是簡（jiǎn）單明了。

國際（jì）酶學（xué）會提出的（de）係統命名法是以酶所催化的（de）整（zhěng）體反應為基礎（chǔ）的。例如（rú），α澱粉酶命名（míng）為α-1，4-葡萄糖麥芽糖水（shuǐ）解酶，表明所催（cuī）化的水解過程是在各糖苷鍵上，打開聚葡（pú）萄糖的連接。

2.酶的分類

①氧化還原（yuán）酶是能對發生電子或氫原子得失的反（fǎn）應起催化作用的酶。有氧化酶、脫氫酶等（děng）。

其反應通式是：A•2H+B=A+B•2H

②水解酶對底物和水所（suǒ）發生的水解反應起催化作用的酶。例如，蛋白酶、脂（zhī）肪酶、糖酶等。

其反應（yīng）通式是：AB+H₂O=AOH+BH

③轉移酶：對官能團的轉移起催化作用，使官能團由一個分子轉移到另一個分（fèn）子的（de）酶。例（lì）如（rú）轉氨酶等。

其反應通式是：AR+B→A+BR

④裂解酶：是對雙鍵斷裂起催（cuī）化作用的（de）酶。例如，脫羧酶、醛縮酶等。

⑤加（jiā）和（hé）酶：對碳原（yuán）子與另一個碳原子或氧、氮、硫等其他原子形（xíng）成化學鍵的過（guò）程（chéng）起催（cuī）化（huà）作（zuò）用的酶。例如，合成酶等。

⑥異構酶：對（duì）同分異構（gòu）體的相互（hù）轉變起催化作用的酶。例如，把（bǎ）葡萄糖轉化為果（guǒ）糖的酶。

這六大（dà）類酶再按底物中被作用的鍵或基團的特點分為若幹亞類，每個（gè）亞類又可以分為若幹亞一亞類。

在係（xì）統分類法中，每個酶都有一個分類編號（hào）。分類編號由四（sì）個數字組成。第一個數（shù）字表示酶屬上述六大類中的一類；第二、第三數字分別表示酶所屬的亞（yà）類、亞一亞類；第四個數字是酶在亞一亞類中的編（biān）號。在分類編號前，往往冠上EC，這是酶學委員會（EnzymeCommission）的縮寫（xiě）。

例（lì）如，乳酸的NAD+氧化還原酶的係統（tǒng）編號是：EC1.1.1.27。具體的分類規則可查手冊。

酶的（de）催化作用機（jī）理（lǐ）與特點

1.酶的催化作用機理

酶是一（yī）種存在於有（yǒu）機體內的有（yǒu）機化合物，是能（néng）加速反（fǎn）應（yīng）的生（shēng）物催化劑。

由酶催（cuī）化的反（fǎn）應過程中（zhōng），反應物又稱為（wéi）底物（S），被酶（Z）作（zuò）用並結合到酶（méi）分子上，生成酶一底（dǐ）物複合物（ES），是配合物中間體。此時，發生化學反應，底物分子（S）轉（zhuǎn）變為最終產物（P），並和酶脫離（lí）開（kāi），脫離開的酶再和另一（yī）個底物分子（zǐ）結合（hé），如此不斷（duàn）進行下去。

這個過（guò）程可以表示為：

E+S→ES

ES→E+P

2.酶作為（wéi）一般催（cuī）化劑所具有的特性

酶作為生物催化劑也具有一般化學催化劑的（de）特性。

①能降低反應的活化（huà）自由能酶和一般的（de）化學催化劑一樣，其（qí）作用在於降低化學（xué）反應所需的（de）活化自由能，但是其效率更高，因（yīn）此，隻要很少的（de）能量即（jí）可使反應物變成“活化態”，活化的分子數量增加，從而使反應速度加快。

②用量（liàng）少作為催化（huà）劑在化學反應過程中本身不發生變化，在參加一次反（fǎn）應後，酶立即恢複原有狀態，再參加下一次反應，因此用（yòng）少量的酶即可在短時間內催化大量的底物（wù）發生反應（yīng）。

③不改變反應的平衡（héng）點正如（rú）一般的催化劑一樣，酶不能改變任何反應的熱力（lì）學情況（kuàng），不能使本不可能發生反應的過程發生（shēng），隻能（néng）使（shǐ）在熱力學上（shàng）可能反應，而在動力學速度很慢的反應加快。

3.酶作為生物催化劑所具有（yǒu）的特性

①催化作用的專一性很強：酶或者隻對某種底物起催化作用，或者隻對某一類反應起催化作用（yòng），或者隻對某種立（lì）體異構起催化作用。

絕對專一性：有的酶專門作用於某一種底物（wù）的性質（zhì）稱為酶作用的絕對專一性。例（lì）如，麥芽糖（táng）酶（méi）隻作用於麥芽糖，使（shǐ）麥芽糖分解成葡（pú）萄糖；琥（hǔ）珀酸脫氫酶僅作用（yòng）於琥珀酸，催化琥珀酸，使之脫氫，轉變為反丁烯二酸（suān），而不產生順丁烯二酸；脲酶僅能分解尿素等。

反應專一性：有的酶專催化某種類型的反應，稱為反應（yīng）專一性。例如蛋（dàn）白酶專門催化動物蛋白酶和植物蛋白（bái）酶的水解反應；蔗糖酶專門催化蔗糖和棉籽糖的水解反應；脂肪水解（jiě）酶專門催（cuī）化有機（jī）酸酯類的水解等。

立體異構專一性（xìng）另有的酶僅作用於立體異構，稱為立體專（zhuān）一性。多數和糖及氨（ān）基酸發生作用的酶有立體專（zhuān）一性，例如，胰蛋白（bái）酶僅（jǐn）可作用於（yú）L-型氨基酸的肽及酯鍵。

②高效性：酶的催化作用效率很高，是一般無機催化劑的（de）10⁶~10¹³倍（bèi）。而且它所要求的條件溫和，不要求一般催化劑所需要的高溫、高（gāo）壓、強酸性（xìng）、強堿性等條（tiáo）件。隻要很少量的酶，在常溫常壓下，即可以（yǐ）使所催化的生物體內的化學（xué）反應非（fēi）常迅速地完成。

例如在1s內（nèi），每個酶分子即可（kě）使10⁵個CO₂分子發生水合作用；脲酶催化的尿素水解的一級反應速（sù）度常數為3×10⁴s-¹，比非酶反應快10¹⁴倍以上；碳酸酹酶的催化反（fǎn）應比（bǐ）非酶反應（yīng）快10⁷倍等。雙氧水（shuǐ）分解（jiě）為水和氧的反應，1mol過氧化氫酶在一定的條件下，可以催（cuī）化5×10⁶mol過氧化氫分解，而同樣的條件下，鐵催化劑隻能使6×10-⁴mol過氧（yǎng）化氫催化分解。

③酶的活性的可調節性可以采用多種形式，對（duì）酶的催化作（zuò）用進行調節（jiē）、控製和激活。

4.酶（méi）的活力（又稱為活性）的測定（dìng）方法

在測定酶的含量時用重量或體（tǐ）積表示是不確切的，而（ér）應采用酶的活（huó）力的概念，即在一定溫度，pH值（zhí）等條件下，通過測定每個質量單位酶蛋白所含活力單（dān）位數來（lái）表示。國際酶學委員會規定，在特定的條件下，每1min內引起1µmol底物轉變為產物的酶的量為一個（gè）酶活力單位（用U表示）。特定條件是（shì）指溫度298K，底物的濃度、緩衝液離子強度、pH值為最（zuì）適宜條件。

在實際測定中，一般是測定產物的增加量，而（ér）不采用測定底物的減少量。因為，底物濃度是大大過量的，反應時（shí）底物減少的量所占比例很小，測（cè）定不容易精（jīng）確。而反（fǎn）應前後，產物的量從無到有，變化（huà）大，易（yì）於測定。

同種酶在測定時采用的條件，如溫度、底物（wù）的濃度、離子強（qiáng）度、pH值等可（kě）能不同，所測結果也不同。同種酶的活力（lì），可以用幾種方法（fǎ）表示，取不同的單位。

人們對不同酶的活性有一些習慣的表示方（fāng）法（fǎ）。例如，對脂肪酶定義1g固體酶在40℃，PH=7.5時，在1min內水解脂肪產生1µmol脂肪酸為（wéi）一個（gè）活力單位的脂（zhī）肪酶。對於α—澱粉酶，定義1g固體酶（或1cm³液體酶）在60°C，pH=6.0時，在1h內水解1g溶性澱粉為一個活力單位的α—澱（diàn）粉酶。1g固體酶（或1cm³液體（tǐ）酶）在一定溫度和pH值條件下，1min內水解1µg酪素酸定義為一個活力單位的蛋白酶等。

清洗用酶（méi）的去汙作用機（jī）理與基本（běn）要求

在汙垢清洗中，所用都是（shì）水解酶。主要清洗用酶及其所水解的對象見表4-16。

表4-16清洗用酶（méi）及其（qí）所水解的有機物

1.酶（méi）清除汙垢的機理

汙（wū）垢有無機物和有機物兩大類。有機（jī）物如（rú）油脂、蛋白質等（děng）；無機物如沙土、無機鹽等。無機汙垢通常是附著在有機物（wù）垢上。在清洗掉（diào）有（yǒu）機汙垢的同時，無機汙垢（gòu）一般可以隨著清除。

清洗用酶從化學上分類屬於水解酶。酶對脂肪、蛋白質、纖（xiān）維素、澱粉等有（yǒu）機汙（wū）垢等有機物的分解有催化作（zuò）用。酶促（cù）進有機汙垢降解為可溶於水的或經過表麵（miàn）活性劑增溶後（hòu）而溶解於水的（de）小碎片，而被清洗。

例如（rú）脂肪酶能促（cù）進脂肪水解成脂肪酸和甘油，澱粉酶能促進澱粉水解為糊精、葡萄糖和麥芽糖，蛋白酶（méi）能促進蛋白質水解為氨基酸和多肽（tài）。

2.清（qīng）洗用酶的基本要求

不是所（suǒ）有酶都（dōu）可以應（yīng）用於（yú）清洗作業中，應用於清洗的酶應滿足下述基本要求：

①有高的活性；

②在清洗的溫度條（tiáo）件下穩定，不變質（zhì），並具有高的活性；

③在清洗溶液的pH值範圍內保持高活（huó）性，不與酸或堿（jiǎn）反應；

④與清洗（xǐ）液的各組分（fèn）有良好的相容性，不發生（shēng）副反（fǎn）應。

影響酶作用效果的因素（sù）

酶是具有催化活性的蛋白質，外界因素對其催化性能（néng）和生物活性有很大的影響，主要影響因素如下。

1.激活劑的影響

激活劑是能加快酶的（de）催化反應（yīng）速度的物質，多數是離子或簡單有機化合（hé）物。

2.抑製劑的（de）影響

抑製劑是在不使酶變性的情況下，使其結構發生（shēng）改變，對（duì）酶的催化活性起抑（yì）製作用的外界（jiè）物質。

3.重金屬離子的影響

Cu²+、Hg+、Ag+、Pb²+等重金屬離子可使（shǐ）酶失去催化活性，發生不可逆（nì）的變性。

4.pH值的影響

pH值對大多數酶的活性（xìng）是有影響的。酶反應（yīng）的最適宜pH值是酶的催化反（fǎn）應具有最快速度的pH值條件。高於或低於此（cǐ）pH值，酶的催化（huà）反應速度都會降低。酶反（fǎn）應最適宜（yí）值可通過實驗（yàn）測定，並（bìng）隨反（fǎn）應（yīng）底物的濃度、溫度及其他條件的變化而改變。根據酶的最適宜pH值，可（kě）把它分為酸性、中性和堿（jiǎn）性幾類。pH值可使酶的催化反應速度發生顯著變化。一般的酶適合pH值範圍在7左（zuǒ）右。但是，也有的要求酸性或堿性條件。

根據酶的最適宜（yí）pH值（zhí），可把（bǎ）它分（fèn）為酸性、中性和堿性幾類。如胃蛋白酶是酸性蛋白酶（méi），在（zài）鹽酸的環（huán）境中具（jù）有良好的活性。應用於清洗劑（jì）中的蛋白酶則在弱堿性介質中活性最強。脂肪酶在pH值高於10的（de）環境中也能適應，是耐強堿性的酶。

5.溫度的影響

隨（suí）溫度的升高，酶催化反應的速度（dù）加（jiā）快。與一（yī）般的化學（xué）反應相似，在較低的一定的溫（wēn）度範圍內，溫度每升高10°C，反應速度增加（jiā）1〜2倍。溫度超過65°C，酶蛋白質會逐漸失去生物活性，酶的催化（huà）效率反而降低。

一般清洗用酶最好（hǎo）在50°C左右使用。但是，不同種類的酶最適宜溫度條件不同。脂肪酶的最適宜清洗使用溫度是35°CSA（Savinme8.0）和ES（Esperase8.0）蛋白酶是70~80年代用於工業（yè）生產中的堿（jiǎn）性蛋白酶，SA的最適宜pH值為9〜10.5，溫度範圍是9〜10.5°C；ES的最適宜pH值為（wéi）10〜11.5，溫度範圍是40-75°C。

6.應用環境中其他化學製劑的影響

用於清洗液中的酶應考慮其配伍性（xìng）。表麵活（huó）性劑及其他助劑對不（bú）同酶的活性有影（yǐng）響。例如，酶的結構為氨基酸，強的（de）氧化（huà）還原（yuán）劑會與其發生反應；氯會破壞酶的（de）活力，在（zài）和含氯、過硼酸鹽等漂白劑（jì）混合使用時，應先加入酶（méi），再加入漂白劑。脂肪酶在非離子表麵活性（xìng）劑中所起的作用優於在陰離子表麵活性劑中。

酶在水中的穩定性較差。酶所在的體係含（hán）水（shuǐ）量過（guò）高（gāo），如果堿性又強，酶會發生（shēng）降解。因此，長期貯存的加酶洗滌劑（jì）中水的含量應控（kòng）製在40%以下，pH值（zhí）在7~9.5之間。pH值過高，酶（méi）會失去活性；pH值過低（dī），清洗性（xìng）能不好。

清洗用（yòng）的酶製劑

1.脂肪酶

脂肪酶早在1834年已被（bèi）發現。它存在於動物的（de）組（zǔ）織、植物的（de）種子和微生物（wù）體內。現已（yǐ）可以通過微生物培養的生物工程技術進行工業化製備（bèi）。

不論是動物（wù）脂肪還是植物油脂，它們的主要成分都是高級脂肪酸的甘（gān）油（yóu）酯。脂肪酶能催化脂肪（fáng）水解，生成脂肪酸和甘油三酯，再進一步催化其水解生成甘油單酯（zhǐ）和甘油。

按其功能的不同，脂肪酸分為有位（wèi）置特異性和無位置特（tè）異性兩類（lèi）。能夠把脂（zhī）肪分子中的三個甘油鍵無區別地（dì）催化水解的念珠菌酵母脂肪酶，屬於無位置特異性的脂肪酶；對甘（gān）油三酯中外側的1，3位鍵有選擇地催化水解的絲狀白微菌脂肪（fáng）酶和胰脂肪酶，即為有位置特異性的脂肪酶。

脂肪性（xìng）汙垢主要是甘油三酯（zhǐ）、甘油二酯、甘油單酯和遊離脂肪酸等，以及其（qí）他（tā）的無機雜質的（de）混合物，親水性不良，用水不容易清除，尤其在較低的溫度下更是如此。

在用（yòng）堿液清洗（xǐ）時，堿可以和油脂汙垢中（zhōng）的遊離脂肪酸反應（yīng），生成肥皂而除去，有（yǒu）衣麵活性劑作用的肥皂還（hái）可以使脂肪性汙垢中的其他成分乳化分（fèn）散。但（dàn）是，堿一般（bān）難（nán）以艙（cāng）脂肪（fáng）中的（de）甘（gān）油三酯皂化水解。

脂肪（fáng）酶可以起到堿（jiǎn）起不到的作用，可使甘油（yóu）三酯逐步催化（huà）水解，生成極性較強的甘油二酯、甘油單酯，甚至生（shēng）成遊離脂肪酸和甘油，而被清洗劑中的（de）其他組分清除。

如果脂肪（fáng）酶和表麵活（huó）性劑配合使用，二者有良好的協同清洗作用。使用有位（wèi）置特（tè）異性的酶比無位置特異（yì）性的酶效果更好。在清除甘油二酯、甘油單（dān）酯、遊離脂（zhī）肪酸時，使用陰（yīn）離子表麵活性劑比聚氧乙（yǐ）烯（xī）型的非離子表麵活性劑的效果更好。使用含有脂肪酶的表麵活性劑清洗液（yè），可以在常溫下清（qīng）除動植物油脂性的汙垢。

例如，低溫堿性脂肪酶Lipolase有良好的低溫清洗性，最適宜在35°C時使用，其活性和溫度（dù）的關係見圖4-45a。Lipolase脂（zhī）肪酶能（néng）耐強堿，pH值對脂肪（fáng）酶活性的影響見圖4-45b。

圖4-45溫度和pH值對脂肪酶活性的影響

2.蛋白酶

①蛋白酶的組成：酶都是（shì）蛋白質，蛋白酶是由20多種氨基酸組成的蛋白質分子，能催化蛋白質和多肽分子內的酰胺鍵（肽鍵）的水解。蛋白（bái）質和多肽都（dōu）是由多種α—氨基酸分子內的氨基（jī）和（hé）竣基進行縮合反應，由此形成酰胺鍵（肽鍵），結（jié）合成的大分子。由兩個α—氨基酸分子通過酰胺鍵結合成的分子為二（èr）肽（tài）；由多個α—氨基酸分子通過酰（xiān）胺鍵結合成的分子為多肽。相對分子量大（dà）於10000的多（duō）肽為蛋（dàn）白質。

②蛋白酶的分類：按其來源可分為胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、黴菌或細菌蛋白酶等。其中由微生物製取得蛋白酶按其最適宜的pH值，可分為酸性（xìng）蛋白酶、堿性蛋白酶和中性蛋白酶。

按其功能可分（fèn）為（wéi）兩類：一是內切（qiē）酶，是能從蛋白質或多肽分子（zǐ）內部切（qiē）開肽鍵，生成分子質量（liàng）較小的多肽的蛋白（bái）酶；另一是外切酶，是隻能從蛋白質或多肽分子的氨基或（huò）羧基末端使肽鍵水解，而生成遊（yóu）離氨（ān）基酸的蛋白酶。

③蛋白酶的作用機理：酶隻對某一（yī）特定基（jī）質有催（cuī）化（huà）作用的性質稱為酶的基質特異性。對於蛋白（bái）酶來說，指它隻能對多肽鍵中（zhōng）的某些肽鍵的水解（jiě）起（qǐ）催化（huà）作用的性質（zhì）。但是，多肽分子中實際上有（yǒu）多種肽（tài）鍵。若蛋白酶僅對少數特定（dìng）的（de）肽鍵的水解有催化作用，稱其為（wéi）基質特異性狹窄（zhǎi）的酶。若蛋白酶對（duì）多種氨（ān）基酸形成的肽鍵的水解有催化作用，則稱其為基質特（tè）異性（xìng）廣闊的酶。

從（cóng）微生物（wù）中提取的蛋白酶能通過對多種氨基酸形成的肽（tài）鍵的水解過程（chéng）起催化（huà）作用，使蛋白質汙垢變得容易清除，是基質特異性廣闊的酶，因此有很強的（de）清除蛋白質汙垢的能力。反之，番木瓜中提取的木瓜酶、動物體內提（tí）取的蛋白酶（méi）、動物胰髒中（zhōng）提取的胰蛋白酶等的基（jī）質特異性狹窄，對蛋（dàn）白質（zhì）汙垢的清洗能力差（chà）。

用（yòng）微生物發酵的生物工程製（zhì）取的蛋白酶，適合於大量（liàng）生產，用於清洗過（guò）程，其來源廣，成本低。在清洗中使用最（zuì）多的（de）是芽砲杆菌產生的堿（jiǎn）性蛋白酶。堿性蛋白（bái）酶分子的活性中心是絲氨酸（suān），所（suǒ）以又稱其（qí）為（wéi）絲氨酸型蛋白酶。絲氨酸型蛋白酶的主要清洗對象是人體汙垢，人體（tǐ）排泄物、乳汁中的蛋白質，皮膚衍生的蛋白質、食物殘留物等。蛋白酶使細菌在蛋白質基質上生長，並使之水解成水溶性的氨基酸或低聚（jù）肽而清除：

被蛋白質（zhì）汙垢所包裹與粘附的其他汙垢（gòu）也同時清除。

在催化水解的過程中，絲（sī）氨酸活性中心能（néng）對多肽鍵（jiàn）中氨基酸間酰（xiān）胺鍵的碳一氮鍵產生親核活化，並生（shēng）成（chéng）中（zhōng）間產物絲氨酸酯。絲氨酸酯在蛋白酶活（huó）性中心的（de）組氨酸基及複雜的氫鍵網絡的參與下，發生水解，生成相（xiàng）對分子質量較小的產物，再進一步反應，最後得到水溶性的氨（ān）基酸。

由於多肽的相對分子（zǐ）質量大於10000才叫蛋（dàn）白質，當蛋白酶將蛋白質汙垢分（fèn）子催化水解到（dào）相對分子質量為幾百至幾千的多肽小分子時，通過表麵活性（xìng）劑的水溶液的加溶、分散作用以（yǐ）及機械力的助洗，即可被清除。表麵活性劑與（yǔ）蛋（dàn）白酶的共同作用表現出良好（hǎo）的協同效（xiào）應。

3.澱粉酶

能對澱粉（fěn）的（de）水解（jiě）過（guò）程起（qǐ）催化作用（yòng）的（de）酶稱為澱粉酶。

（1）澱粉的分類和水解過程

澱粉是多糖類的一種，是右旋葡（pú）萄糖的（de）聚合（hé）物，由α-葡萄糖通過α-1，4-糖昔鍵結合成的（de）直鏈澱粉，和在α-1，6位有（yǒu）分支的支鏈（liàn）澱粉所構成。

按（àn）澱粉的結構可分為直鏈澱粉和支鏈澱粉兩種（zhǒng）。直鏈澱粉是由α-1，4-昔鍵連接葡萄（táo）糖分子形成的線（xiàn）性高聚物。當線性高分子鏈中（zhōng）的葡萄糖基（jī）本單元的6號位羥基，和其他葡萄糖分子結合成（chéng）α-1，6-昔鍵，而形成支鏈結構，含有該種支鏈結（jié）構的澱粉為支鏈澱粉（fěn）。

•在不同來源的澱粉中，這兩種澱粉（fěn）的（de）含量不同。在一般的穀類和薯類澱粉中，支鏈澱粉約占10%〜20%，其（qí）餘的是直鏈澱粉；在糯米澱粉中，支鏈澱粉的含量高達99%；而在（zài）豆類澱粉中，幾乎全是直鏈澱（diàn）粉。

在澱粉酶的催（cuī）化作用下，澱（diàn）粉分（fèn）子中的α-1，6-苷鍵和站α-1，4-昔鍵發生水解，分子鏈斷裂，澱粉分子生成葡萄糖小分子（zǐ）。不同結構的澱粉，澱（diàn）粉酶對其水解（jiě）作用也不（bú）同（tóng）。

澱（diàn）粉（fěn）的基本水解過程：

（C₆H₁₀O₅）n→（C₆H₁₀O₅）m→C₁₂H₂₂O₁₁→C₆H₁₂O₆（m<n）

澱粉糊精（jīng）麥芽糖葡萄糖

（2）澱粉酶的種類

在（zài）動植物和微生物體內廣泛存在澱粉酶（méi）。來源不同的（de）澱粉酶，性質（zhì）不同，對澱粉（fěn）的水解能力也不同。

按澱粉酶（méi）水解澱粉的方式，工業（yè）上用（yòng）處最大的澱粉酶有以下（xià）幾種：

①α-澱粉酶廣泛存在於麥芽、唾液、胰髒和微生物中。

②β-葉澱粉（fěn）酶是最早（zǎo）被人類（lèi）應用於釀酒、飴糖生產中的酶。廣泛（fàn）存在於麥類、山藥、豆類和一些蔬菜中。

③澱粉葡萄糖苷酶：又稱為糖化酶，也曾稱為γ-澱粉（fěn）酶，是一種外切型澱粉酶，隻存在於微生物（wù）界，許多黴菌都可（kě）以生產糖化酶，黑曲黴是其最重（chóng）要的（de）生產菌種。

④解枝酶：是一類切開（kāi）支鏈澱粉的酶，廣泛存在（zài）於植物和微生物中。

⑤環狀麥（mài）芽糊精葡（pú）萄糖基轉移酶：能催（cuī）化澱粉通過分子內的（de）葡萄糖基轉（zhuǎn）移反應（環化反應）而生成環糊精，也能（néng）水解α-1，4葡聚（jù）糖和環糊精。

此外還有麥芽糖生成酶（méi）等（děng）。

4.纖維素酶

能把纖維素水解成葡萄糖的酶總（zǒng）稱為纖維素酶。纖維素（sù）酶包括內切葡萄（táo）糖酶、β-葡萄糖昔酶、纖維二糖水解酶。在一（yī）定的條件下，由於它們的協同作用把纖（xiān）維素水解為葡萄糖。

①纖維素酶在清洗中的作用棉、麻等天然（rán）的纖維的主要（yào）成分是纖維素。棉、麻的紡織（zhī）品在多次洗滌之後，部分（fèn）織（zhī）物微纖維會從主纖維上分離出來，由（yóu）於這（zhè）些微纖維對光（guāng）線的反射暗淡，影響（xiǎng）紡織品的表麵色澤，手感變壞。纖維素酶可使紡織品表麵的微纖維水解而清除，恢複其光澤和平滑，使手（shǒu）感變得（dé）柔軟。吸附在微纖維網絡內的細微汙垢，將隨微（wēi）纖（xiān）維的水（shuǐ）解而（ér）被釋（shì）放岀來（lái）。因此，加有纖維素（sù）酶（méi）的表麵活性劑洗滌液，能（néng）達到普通表麵活性劑洗滌液所達不到的（de）清洗效果。

②纖維素酶使纖維素水解（jiě）的機理纖維素分子鏈的基本結構單元是葡（pú）萄糖，基本單（dān）元之間由1，4-昔鍵相連接，形成長鏈線性的高分子。纖維素酶的作用機（jī）理尚未清楚。初步的觀點是先由（yóu）內切葡萄糖酶的作用於微（wēi）纖維的非晶態區，使（shǐ）其暴露出（chū）許多末端與外切型（xíng）酶（méi）作用。再由纖維二（èr）糖水解酶從（cóng）非還原性的末端依次分解，產生纖維二糖。爾後，部分（fèn）降解的纖維素再由纖維（wéi）二糖水解酶與內切葡（pú）萄糖酶協同作用，進一（yī）步分解為（wéi）纖維（wéi）二糖、纖維三糖等低聚糖。最（zuì）後，由β-葡萄糖昔酶作用而分解為葡萄糖。

酶在清洗中的應用

1.汙垢的清洗

在釆用各類清洗劑清除汙（wū）垢時，隻（zhī）要清洗的環（huán）境條件不破壞酶的活性（xìng），被清（qīng）洗物含有酶能催（cuī）化水解的有機物，即可選用適當的酶加入（rù）清洗劑中，可以大大改善清洗的效果。這類相關的汙垢包括（kuò）動植物油（yóu）脂、蛋白質、纖維素等。

2.紡（fǎng）織品脫漿

為了使紗線有一定的強度，減少織（zhī）造過程（chéng）中的（de）摩擦，織布以前紗線需要上漿，漿料的主（zhǔ）要成分是澱粉。布料織造以後，染整（zhěng）以前，需要去掉這些漿料。酶可用於（yú）退漿劑中。我國紡織業中常用的酶（méi）是胰澱粉酶、BF-7658澱（diàn）粉酶（即α-澱粉酶）等。BF-7658澱粉酶的相（xiàng）對分子質量是55000，最適宜反應溫度是75°C，最適宜pH值是5〜7。

3.生絲脫膠

為了使（shǐ）絲（sī）綢有絲鳴和絲光現象（xiàng），有柔軟的（de）質感，應脫去生絲表麵的絲膠。絲膠的主要成分（fèn）是可（kě）溶性蛋白質，可用高溫堿皂法除去。但是該法影響絲織品的光澤，使絲綢的色澤暗淡（dàn），手感粗糙。采用由微生物培養的中性或堿性蛋白酶進行脫膠，可以明顯提高絲綢的（de）質量。

4.管（guǎn）道清淤

被蔬菜（cài）、樹葉、草根、明膠、食物殘渣等堵塞的管道，可采用各種酶的（de）混（hún）合物清淤與疏通。明膠是一種動（dòng）物蛋白質，被（bèi）明膠等汙（wū）垢堵（dǔ）塞的膠片廠下水道，可用含蛋白酶（méi）的清洗液清洗。

5.感光廢膠（jiāo）片的清洗與（yǔ）回收

采用50〜60℃的中性（xìng）或堿性蛋白酶清洗液清洗感光廢膠片，使膠片（piàn）上的蛋（dàn）白質明膠膜被蛋白酶分解，銀進入溶液可以回收。醋酸纖維素片基溶於適當的溶（róng）劑中回收。

6.農產品加工與食品機械清洗

沾粘上蛋白質等有機物的各種機械，可（kě）用蛋白酶（méi）溶液浸泡清洗。

7.隱形眼鏡清洗（xǐ）

用蛋白酶液浸泡隱（yǐn）形眼鏡片，可清除（chú）鏡片上的指紋（wén）及淚液的蛋白質汙垢。