酶與酶技術以實際應用

面對日益嚴峻的全球化環境污染問題，環境工程技術與生物技術的結合發展，為環境保護污染治理提供了新的技術手段。傳統的污染治理方法存在著諸多的自身缺陷。主要表現在：處理效率低下、占地廣、浪費土地資源和能源、處理成本高、效果不盡理想、容易產生新廢棄副產物，甚至產生新的污染源。所以以環境生物技術為新技術體系解決環保污染的保護環境成為當今乃至未來發展的方向。酶與酶技術的開發　與應用是環境生物技術中重要的部分。 　　

現代研究表明，酶與酶技術與環境保護的關系十分密切。表現在三個方面。

第一，在產品加工過程中用酶來替代化學品（為生物過程代替化學過程反應溫和）可以降低生產活動中的污染水平，有利于實現工藝過程生態化或無廢生產，真正實現清潔　　生產的目標；

第二，酶作為生物催化劑，只對產品內容起作用，使產品在過程中產生的污染大大減少，利于環境的保護；

第三，酶的反應條件溫和，專一性強，催化效率高等自身的特點，決定了對污染物處理和環境監測具有高效、快速、可靠的優點。因此，酶工程技術在環境治理領域具有廣闊的前景。 　　

酶與酶技術以實際應用的要求為目的，利用酶的催化特性對對象進行有用物質的生產或有害廢物的分解。幾年來，環保用酶制劑與酶技術已經開始引起學術界的關注。與國外在這方面的研究相比，國內環保用酶的研究工作剛剛起步，在實現工業化、商品化應用方面基本處于空白。其原因主要還在于國內對環保用酶的研究系統方法落后，學科之間單兵作戰，科研機構與生產廠商及應用單位相脫節，嚴重制約了環保用酶與酶技術的開發與應用，一直未能形成工業化和商品化的開發。 環保用酶與酶技術的開發與應用項目，通過應用系統方法，對高效酶類的選用與開發、酶固定化（載體）材料的選擇，酶生物反應器的研究與制造，以成本低、速度快、效率高、安全簡便的操作解決環境污染中的廢水處理問題。開發出新一代的環保用酶制劑和酶生物反應器系列產品，并且使該技術得到產業化。本項目的開發，對解決生活污水、工業廢水、垃圾滲濾液的無害化處理帶來嶄新的突破，對環保領域酶制劑開發應用具有積極的意義。

 一、 國內技術發展的概況及需求 　　

1、酶的發展現狀 　　酶作為生物催化劑是生物技術產業化的重要一環，它廣泛應用于輕工、化工、醫藥衛生、食品、環保等行業，酶制劑生產已成為21世紀的新興產業之一。我國從20世紀60年代開始注意酶工程研究和酶制劑的開發，近年來，國際酶制劑行業發展迅速，這與廣泛采用基因工程、蛋白質工程及其他新技術有關。國內酶制劑工業的現狀是投入少、缺乏核心技術，產品結構不合理、品種單一，重復建設現象嚴重，酶制劑應用領域僅局限于淀粉加工、洗滌劑工業等，影響了酶制劑行業的發展及應用領域的開拓。全行業整體工藝技術與裝備水平落后，絕大多數工廠沿用硫酸銨（硫酸鈉）鹽析工藝或發酵液直接噴霧干燥工藝，不僅產品質量差，也影響了下游產業產品質量的提高。環保用酶受此影響，，處理成本高使用推廣慢。因此，加快產品結構調整，努力提高產品質量，已成為酶制劑行業發展的當務之急。 　　

2、環保用酶應用及現狀 酶與酶技術用于環保領域，國內目前已經引起研究部門的重視，陸續有了這方面的相關報道，但在實踐應用方面的開發仍屬鮮見，幾乎還處于空白。(www.cnenzyme.com) 　　

3、環保用酶的市場需求 在社會生活不斷現代代、工業化高速發展的今天，環境污染問題已日益嚴峻，傳統的解決環境污染技術和工藝已經滿足不了現實的要求，環保領域酶和酶技術的應用發揮越來越重要的作用，同時由于其廣闊的市場前景，必將產生具大的經濟效益和社會效益。 　　

二、 主要研究、開發內容及目標 環保用酶與酶技術是國內研究之前沿領域，是一項系統的研究工程。本項目技術開發、主要運用目前國內成熟的酶發酵工藝和提煉工藝生物下游技術。生產低成本、高活性環保用酶和酶固定化載體材料的選取以及酶反應器的生產開發。 本項目開發的重點在于酶與酶技術應用于廢水處理的產品開發，將多種適用與廢水處理的酶富集于反應器中處理污水。從幾個方面著力研究： 

1、 環保用酶制劑工業化生產技術開發； 

2、 環保用酶固定化廉價載體的應用； 

3、 廢水處理酶反應器的技術開發；

 4、 以新型酶反應器為核心構件污水處理系統技術開發。 　　

酶與酶技術在環保產業中的開發應用項目，主要建立在目前科研單位研究成果的應用及我方科技人員原有的固體發酵生產纖維素酶其他酶的研究成果基礎上，采用國內最新，成熟的技術裝備，膜分離—超濾裝備，"分子切割"技術裝備，沸騰一次造粒技術制備高活性酶，以及應用吸附法，交聯法等技術開發生產固定化酶，實現酶與酶技術在環保產業中的推廣應用，開發出新型高效廢水處理的環保用酶和酶生物反應器。