日常生活中的酶工程

如果要举几个例子来说明酶的应用，也许有人会提到：

加酶洗衣粉，洗衣粉添加进蛋白酶后大大增强了去污能力，能把衣物洗得洁净如新；

多酶片，它所含的多种酶会增加人的消化能力，专治积食、消化不良；

sOD，全名叫超氧化物歧化酶，被广泛用于食品、饮料、牙膏和化妆品中，它能去除人体内的垃圾--超氧化物，使人延缓衰老，保持青春活力；

加酶洗衣粉、多酶片和 sOD饮料确实是酶的应用实例。不过，对于酶工程来说，它们犹如大海中的几片浪花一样，只是简单的应而用已。在更深的层次上，酶的应用更为丰富多彩，更能体现酶工程的无穷魅力。

糖，不仅一日三餐离不开，还常为节日喜庆作铺垫，在我们的生活中自有它一定的地位。我们平时吃的蔗糖，是用甘蔗和甜菜生产的，这个传统已经维持了数千年。进入70年代，这个传统被打破了。一种叫做高果糖浆的东西开始部分取代蔗糖的地位，而高果糖浆正是酶工程的产物。

生产高果糖浆的原料是淀粉。它的生产过程比较复杂，原理却是简单明了的。淀粉是由一个一个葡萄糖分子连接成的长链大分子。它先被α-淀粉酶切成一段一段中等大小的分子，称为糊精，然后由糖化酶把糊精切成一个一个的葡萄糖分子。这样淀粉也就变成了葡萄糖。葡萄糖也是甜的，但是甜味不强，甜度只有蔗糖的2／3左右。于是再请葡萄糖异构酶出场，它的特长就是把葡萄糖转化成果糖。果糖比蔗糖还甜得多，甜度是蔗糖的1．7倍左右。经过转化、提纯、混和等工序，最后的产物是含果糖55％、葡萄糖45％的高果糖浆。高果糖浆的甜味正好与蔗糖相当。

高果糖浆的优点在于它的原料是来源广泛、价格低廉的淀粉，生产成本只是价格的28％左右，因而在与蔗糖的竞争中处于十分有利的地位。在美国、日本等发达国家，高果糖浆的产量连年大幅度增长，蔗糖的消费量却连年大幅度下降。

在“为生活添加甜味”这一领域里，酶工程并没有因为生产高果糖浆的成功而停止脚步，学者们又转向了两个课题：一个是用酶把葡萄糖转化成蔗糖，一个是用蛋白酶来生产比蔗糖甜200倍的天门冬氨素。

自从50多年前青霉素被发现并投入临床应用以来，很长时期它一直是对付许多炎症的首选药物。然而，它也有缺点，一是使用多了，许多病菌对它产生了抗药性；二是它对一部分病菌本来就没有杀伤力。许多科学家开始研究如何对青霉素进行改造。办法很快找出来了，那就是使用青霉素酰化酶对青霉素进行裂解，然后再合成新一代的青霉素，它的名称是半合成青霉素。半合成青霉素比它的母体--青霉素杀菌力更强，杀菌面更广，不过，青霉素酰化酶很娇贵，不稳定，因而，实现半合成青霉素的工业化生产一度陷入了僵局。

随着酶工程研究与开发的进展，这个僵局终于被打破了。德国科学家还运用遗传工程手段改造大肠杆菌，获得了青霉素酰化酶高产菌株，大大提高了生产效率。大批的半合成青霉素投入了临床应用，取得了理想的医疗效果。今天，如果有谁的炎症在使用了甲氧苯青霉素、羧苄青霉素（它们都是半合成青霉毒）后迅速消退，那也该谢谢那造福人类的酶工程。