年产1000T碱性蛋白酶生产车间设计(4)

生物工程

前言

碱性蛋白酶(Alkaline protease)是指在pH值偏碱性范围内水解蛋白质肽键

的酶类，1913年Rohm首先将胰蛋白酶作为洗涤浸泡剂使用，1945年瑞士

Dr.Jaag等人在地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniAormis)中发现了碱性蛋白酶[1]。碱

性蛋白酶可以在碱性条件下保持良好的活力，并催化蛋白水解，可用于制革、

丝绸、医药、食品和生物化学试剂等领域，其最大用途是作为添加剂生产加酶

洗涤剂。

1.1选题背景

碱性蛋白酶是一类非常重要的工业用酶，广泛存在于动、植物及微生物中，

微生物来源的蛋白酶都是胞外酶，与动、植物来源的碱性蛋白酶相比，除了具

有动植物蛋白酶所具有的全部特性外，还具有下游技术处理相对简单、价格低

廉、来源广、产量高、菌体易于培养、高产菌株选育简单、快速、适于大规模

工业化生产等优点[2]。

碱性蛋白酶主要应用于洗涤行业中， 在制革、食品等其它行业也有广泛

应用。目前我国洗涤行业中加酶洗涤剂也占90%以上， 且占有率有上升趋势。

我国碱性蛋白酶的研究发展很快。

目前， 国外碱性蛋白酶主要应用于洗涤及皮革等行业中， 99%以上洗涤

剂均添加了碱性蛋白酶， 因此市场需求出现了供不应求的现象。相信随着碱

性蛋白酶研究的进一步深入， 该现象将会得到有效的缓解。当前国外碱性蛋

白酶高产菌株的选育主要用基因工程技术和蛋白质工程手段进行工业微生物

菌种的定向选育， 目的性强， 而且酶结构研究也比较深入。Tsuyoshi Nonaka[3]

等人研究了枯草杆菌抗氧化性稳定性并期望能应用于洗涤剂行业。Kunamneni

Adinarayana[4]等人研究了枯草芽孢杆菌PE - 11的热稳定性。研究表明，该酶

在60℃处理了350 min酶仍保持100%活力。极端碱性蛋白酶和高活力碱性蛋

白酶工程菌构建成为国外碱性蛋白酶的热点[5]。

1.2课题来源

本课题来源于三峡大学化生学院毕业设计课题组。充分考虑了理论与实践

的结合，并且关注了目前国内外碱性蛋白酶产业的发展现状和前景。课题本身

也来源于生产实践的需要。

1.3设计目的和意义

碱性蛋白酶可以在碱性条件下保持良好的活力，并催化蛋白水解，可用于

制革、丝绸、医药、食品和生物化学试剂等领域，其最大用途是作为添加剂生

产加酶洗涤剂。碱性蛋白酶最早在猪的胰脏中发现。1913年，Rohm首先将胰

蛋白酶作为洗涤浸泡剂使用。1945年瑞士的Dr.Jaag等发现了微生物碱性蛋白

酶，使蛋白酶有可能广泛应用于洗涤剂工业。1963年，诺和诺德公司(现诺维

信公司)发现了更适用于洗涤剂的碱性蛋白酶Alcalase，酶制剂被广泛地应用于