酶与酶技术以实际应用

面对日益严峻的全球化环境污染问题，环境工程技术与生物技术的结合发展，为环境保护污染治理提供了新的技术手段。传统的污染治理方法存在着诸多的自身缺陷。主要表现在：处理效率低下、占地广、浪费土地资源和能源、处理成本高、效果不尽理想、容易产生新废弃副产物，甚至产生新的污染源。所以以环境生物技术为新技术体系解决环保污染的保护环境成为当今乃至未来发展的方向。酶与酶技术的开发　与应用是环境生物技术中重要的部分。 　　

现代研究表明，酶与酶技术与环境保护的关系十分密切。表现在三个方面。

第一，在产品加工过程中用酶来替代化学品（为生物过程代替化学过程反应温和）可以降低生产活动中的污染水平，有利于实现工艺过程生态化或无废生产，真正实现清洁　　生产的目标；

第二，酶作为生物催化剂，只对产品内容起作用，使产品在过程中产生的污染大大减少，利于环境的保护；

第三，酶的反应条件温和，专一性强，催化效率高等自身的特点，决定了对污染物处理和环境监测具有高效、快速、可靠的优点。因此，酶工程技术在环境治理领域具有广阔的前景。 　　

酶与酶技术以实际应用的要求为目的，利用酶的催化特性对对象进行有用物质的生产或有害废物的分解。几年来，环保用酶制剂与酶技术已经开始引起学术界的关注。与国外在这方面的研究相比，国内环保用酶的研究工作刚刚起步，在实现工业化、商品化应用方面基本处于空白。其原因主要还在于国内对环保用酶的研究系统方法落后，学科之间单兵作战，科研机构与生产厂商及应用单位相脱节，严重制约了环保用酶与酶技术的开发与应用，一直未能形成工业化和商品化的开发。 环保用酶与酶技术的开发与应用项目，通过应用系统方法，对高效酶类的选用与开发、酶固定化（载体）材料的选择，酶生物反应器的研究与制造，以成本低、速度快、效率高、安全简便的操作解决环境污染中的废水处理问题。开发出新一代的环保用酶制剂和酶生物反应器系列产品，并且使该技术得到产业化。本项目的开发，对解决生活污水、工业废水、垃圾渗滤液的无害化处理带来崭新的突破，对环保领域酶制剂开发应用具有积极的意义。

 一、 国内技术发展的概况及需求 　　

1、酶的发展现状 　　酶作为生物催化剂是生物技术产业化的重要一环，它广泛应用于轻工、化工、医药卫生、食品、环保等行业，酶制剂生产已成为21世纪的新兴产业之一。我国从20世纪60年代开始注意酶工程研究和酶制剂的开发，近年来，国际酶制剂行业发展迅速，这与广泛采用基因工程、蛋白质工程及其他新技术有关。国内酶制剂工业的现状是投入少、缺乏核心技术，产品结构不合理、品种单一，重复建设现象严重，酶制剂应用领域仅局限于淀粉加工、洗涤剂工业等，影响了酶制剂行业的发展及应用领域的开拓。全行业整体工艺技术与装备水平落后，绝大多数工厂沿用硫酸铵（硫酸钠）盐析工艺或发酵液直接喷雾干燥工艺，不仅产品质量差，也影响了下游产业产品质量的提高。环保用酶受此影响，，处理成本高使用推广慢。因此，加快产品结构调整，努力提高产品质量，已成为酶制剂行业发展的当务之急。 　　

2、环保用酶应用及现状 酶与酶技术用于环保领域，国内目前已经引起研究部门的重视，陆续有了这方面的相关报道，但在实践应用方面的开发仍属鲜见，几乎还处于空白。(www.cnenzyme.com) 　　

3、环保用酶的市场需求 在社会生活不断现代代、工业化高速发展的今天，环境污染问题已日益严峻，传统的解决环境污染技术和工艺已经满足不了现实的要求，环保领域酶和酶技术的应用发挥越来越重要的作用，同时由于其广阔的市场前景，必将产生具大的经济效益和社会效益。 　　

二、 主要研究、开发内容及目标 环保用酶与酶技术是国内研究之前沿领域，是一项系统的研究工程。本项目技术开发、主要运用目前国内成熟的酶发酵工艺和提炼工艺生物下游技术。生产低成本、高活性环保用酶和酶固定化载体材料的选取以及酶反应器的生产开发。 本项目开发的重点在于酶与酶技术应用于废水处理的产品开发，将多种适用与废水处理的酶富集于反应器中处理污水。从几个方面着力研究： 

1、 环保用酶制剂工业化生产技术开发； 

2、 环保用酶固定化廉价载体的应用； 

3、 废水处理酶反应器的技术开发；

 4、 以新型酶反应器为核心构件污水处理系统技术开发。 　　

酶与酶技术在环保产业中的开发应用项目，主要建立在目前科研单位研究成果的应用及我方科技人员原有的固体发酵生产纤维素酶其他酶的研究成果基础上，采用国内最新，成熟的技术装备，膜分离—超滤装备，"分子切割"技术装备，沸腾一次造粒技术制备高活性酶，以及应用吸附法，交联法等技术开发生产固定化酶，实现酶与酶技术在环保产业中的推广应用，开发出新型高效废水处理的环保用酶和酶生物反应器。