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基因工程制药综述范文1
关键词:4-氯-3-羟基丁酸乙酯;（R）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯；（S）-4-氯-3-羟基丁酸乙酯；不对称还原;手性合成
L-肉碱（L-carnitine）也称左旋肉碱，作为脂肪酸运输的载体，以乙酰基L-肉碱的形式将中长链脂肪酸，从细胞线粒体膜外转移到膜内，在线粒体基质中氧化产生能量。当人体运动或体力消耗促使能量需求增加时，L-肉碱加速了把人体积累脂肪往细胞线粒体膜内的“搬运”，促进了脂肪的代谢，而达到减肥效果。由于L-肉碱对人体的安全性，良好的降脂减肥效果，以及对心脏良好的保健作用，治疗老年性痴呆症和男性不育症都有良好效果，L-肉碱成为风靡全世界的减肥药和功能保健品，在2010年我国的消费量出现爆发性的增长。
以(R)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯[(R)-CHBE]作为起始原料，是合成L-肉碱最简便的工艺路线[1]，因此L-肉碱的合成，最核心的技术问题是如何获取高ee值的(R)-CHBE。
阿伐他汀是羟甲戊二酰辅酶A (HMG．CoA)还原酶抑制剂，通过选择性抑制肝脏中胆固醇合成的限速酶HMG．CoA还原酶，因而使血浆中胆固醇水平下降，还可以降低低密度脂蛋白(LDL)和甘油三酯(TG)、升高高密度脂蛋白(HDL)，从而对动脉粥样硬化和冠心病的防治有重要意义。阿伐他汀由Pfizer公司开发，自1997年率先在英国上市，全世界销售额一直保持处方药的首位，2004年达到106.8亿美元[2]，2007年达136.73亿美[3]。
目前国内降脂和降胆固醇药以辛伐他汀为主，阿伐他汀因其适应症更广、耐受性和安全性更好，随着第一份专利保护期到2009年9月到期[4]，阿伐他汀的合成技术已经引起国内各制药企业的广泛关注，在阿伐他汀手性侧链有两个羟基，是与HMGCoA还原酶识别的药效团，合成该侧链涉及的关键中间体是(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯[(S)-CHBE)]，学术界对(S)-CHBE合成技术展开了多方面的研究。
鉴于(R)-CHBE和(S)-CHBE这一组对映体在合成L-肉碱和阿伐他汀的重要意义，作者在此综述近几年国内外对这两个关键中间体的合成进展。
1 (R)-CHBE合成进展
1.1 手性催化剂不对称催化氢化
4-氯乙酰乙酸乙酯（COBE）可方便地由乙烯酮氯化获得[5]，1988年M.Kit－amura[6]以COBE为原料，进行羰基不对称氢化，获得高光学纯度的(R)-CHBE。采用0.05％mol的Ru(OCOMe)2[（S）-binap]为催化剂，在10MPa，100℃下反应5min，获得的(R)-CHBE收率达到97％，对映体过量值(ee)97%。
2002年Cheng-Chao Pai等[7]采用Ru[(R-Bisbenzodioxan-
Phos)Cl2（DMF）n]作为不对称氢化催化剂，在50ml的压力釜中，反应氢压为0.345MPa,在乙醇溶剂存在下，0.2molCOBE，0.5mg手性催化剂，在80－90℃反应124h。得到(R)-CHBE产物对映体过量值(ee)97%。COBE转化率100％。
1.2 脱卤酶催化的脱卤环合反应
Shimizu等[8]采用筛选的一株大肠杆菌EnterobacterDS-S-75对rac-4-氯-3-羟基丁酸乙酯进行不对称转化，可以同时得到对映体过量值(ee)大于99%的(R)-4-氯-3-羟基丁酸甲酯和对映体过量值(ee)为95.9% 的(S)-3-羟基-γ－丁内酯，两个对映体的转化率均达到48 ％，并已放大到15 m3规模的工业生产。在此研究基础上，Tsushi等成功构建了转基因工程菌[9]Escher-chia coli DH5a，与Enterobacter DSS-75相比，该基因工程菌可提高反应速度近20倍，并且使耐受底物含量由8％提高到15％ 。
1.3 微生物不对称拆分
脂肪酶催化拆分消旋体是一种制备具有光学活性手性化合物的常用方法。金勇等[10]以二氧六环作溶剂，商品脂肪酶Novozym435氨解反应,拆分(rac)- CHBE，获得[R]－CHBE,并同时获得[S]- 4-氯－3－羟基丁酰胺。反应中需要的氨气由氨基甲酸铵缓慢分解提供。在底物浓度达到80 g/L ，30℃ 反应35 h，[R]－CHBE的光学纯度为99％（ee）、转化率为57.7 ％。可惜该文献没有披露S构型酰胺的ee值。
1.4 生物催化不对称还原
基因工程制药综述范文2
对近年来南药资源的保护与可持续利用研究工作进行述评。认为近年来南药资源的保护与可持续利用研究进展主要包括：华南药用植物种质资源库建设;采用DNA条形码技术、有效成分生物合成相关功能基因的克隆和鉴定技术开展品种鉴定及种质优化改良;优良品种的选育。以上成果的取得将对解决南药面临部分野生资源濒危、种质退化等问题，为进一步开展南药资源保护和合理开发利用的研究具有积极意义。
【关键词】 南药 种质资源 品种鉴定 品种培育
中药资源是我国中医药事业发展的物质基础，也是中医药参与国际竞争的优势之一。由于多年来对中药资源的保护、合理开发利用认识不足，对中药资源过度经营和利用，加上城镇化、工业化的迅速发展和生态环境污染等因素的影响，致使中药资源面临萎缩和部分品种枯竭，影响了中医药事业的可持续发展。开展中药资源保护和合理开发利用的研究，对中医药事业的发展，尤其是对中药现代产业的发展具有重大的战略意义。本文围绕南药资源的保护与可持续利用研究，综述了近年来的主要研究进展。
1 南药资源概况[1]
南药又称为岭南中药，使用历史悠久，最早的实物记载可追溯到西汉时期。已知岭南最早的动、植物志为汉代《南裔异物志》，其中记录了药用动植物的名称。公元306年，东晋·葛洪在广东种植中草药和炼丹，所著《肘后备急方》、《抱朴子》等医药专著流传后世，影响深远。晋之后，历代岭南医疗和药事活动非常活跃，本草书籍极为丰富，岭南人通过不断发掘、种植和应用具有明显地域特点的岭南中草药，逐步成为祖国医药学的一个重要流派。
岭南地区泛指南方五岭山脉以南广东、广西、海南3省区的陆地和海岛，地处我国热带、南亚热带、中亚热带区域，具有有利于动植物生长的得天独厚的地理生态特点，自然形成了一个种质多样、生境优越的天然药用植物种质资源库。据资料统计，岭南地区药用资源有4 500种以上，占全国药用资源种类的36%，其中陆地资源中植物类约有4 000种。岭南中药材资源种类繁多，特产南药、广药品质优良。如春砂仁、广藿香、巴戟天、化橘红、高良姜、益智仁、何首乌、广豆根、广金钱草、鸡血藤、槟榔等道地药材，具有明显的地域特色和优势。此外，岭南还成功引种驯化豆蔻、丁香、肉桂、马钱子、大风子、檀香、印度藤黄等30多个南亚和东南亚品种，诃子、云木香、安息香、千年健等品种也被成功引种或由野生变家种。广东作为全国商品中药材主要集散地之一，药材资源丰富。据中药材资源普查，包括当时归属广东省管辖的海南岛在内，中药材资源共有2 645种，其中药用植物2 500种，药用动物120种，药用矿物25种。据统计，广东境内鼎湖山国家自然保护区共有药用植物193科677属1 077种，罗浮山有1 600多种药用植物;广东家种药材年产量和野生药材蕴藏量超过100吨的大宗品种有194种，出口创汇的广东道地药材有100多种(野生品种占八成)，销往外省(区)的有84种。
近10多年来，国内中药产业对中药材需求量快速增长，中药材生境急剧变化;岭南中药材同样面临种质退化、资源耗竭等问题。城市化、工业化的迅速发展，中药材生境的严重恶化，引起中药材生理生化特性发生变化，改变了药材次生代谢产物的含量及其相互间的比例，破坏了中药材原有的种质特性，影响其疗效，即药材的道地性发生了质变，道地药材不道地，药材出现"道地性濒危"。如阳春砂、广藿香、巴戟天等岭南道地药材现处于不同程度的濒危状态。阳春砂以广东阳春蟠龙镇金花坑的为最佳，有"蔤产蟠龙特色夸，医林珍品重春砂"的记载。然而，目前蟠龙镇的阳春砂产量极低，已基本处于濒危状态。广藿香以石牌藿香的质量最佳。从严格意义上讲，石牌藿香已经近乎灭绝，因为原来种植石牌藿香的石牌、棠下等地，已是高楼林立，原种植区不复存在了。巴戟天因野生资源枯竭，现已成为中国植物红皮书上记载的稀有濒危植物。
近几十年来，虽然各地围绕南药资源开展了引种栽培、资源调查、品种整理、质量评价、规范化种植等大量研究工作，但在中药材的生产中，还普遍存在种源混杂、良种选育工作滞后、栽培技术和模式落后等问题。在中药资源的进一步开发利用过程中，还存在科学技术水平不高、创新性不强等问题。针对南药种质资源的现状，开展岭南中药资源特别是珍稀濒危物种的种质基因资源的保护，以及关键技术的研究和合理的综合开发利用十分必要。
2 华南药用植物种质资源库的建设
近年来在国家及省市政府有关部门的支持下，我校初步建成华南药用植物种质资源，包括南药资源数据库、种质迁地保护基地、就地保护基地、种质资源低温保存库和配套专业实验室等。
2.1 南药资源数据库 华南药用植物种质资源数据库容量大，具有进行种质统计、分析和评价等功能，便于种质资源的数据交流。现已重点收载了巴戟天等12种岭南道地药材的药用植物种质数据，将成为"广东省生物种质资源网"的组成部分。此外，我们还自行研制开发了"药用植物新品种鉴定数据库"，该数据库可对不同品种和不同植株的生长动态、果实性状等进行数据记录和保存，易于数据的导出和统计，目前主要用于阳春砂等优良品种的选育研究工作。
2.2 迁地保护基地 迁地保护基地分为广州中医药大学三元里校区保护基地和大学城校区保护基地，总占地85亩(57000 m2)。三元里校区药用植物保护基地始建于上世纪50年代，引种600多种药用植物，包括马钱子、檀香等进口南药约30多种。近年继续引种了华南药用植物400多种，其中包括青天葵等濒危物种。目前，三元里校区药用植物保护基地已收集和种植药用植物1000多种。广州大学城校区药用植物保护基地包括"时珍山"和"药王山"。其中"时珍山"建立了以药用植物分类为特征的保护区，已种植500多种药用植物;"药王山"建立了以中药功效为特征的保护区，已引种岭南药用植物900多种。
2.3 就地保护基地 我校与广东南台药业有限公司共建"中药学产学研示范基地"，并联合相关的中药生产企业，合作建设"药材野生转人工种植研究与GAP产业化基地"，开展岭南中药资源的就地保护。重点开展了青天葵、鸡血藤、岗梅、两面针、广金钱草、毛冬青、溪黄草、凉粉草等20多种中药材的野生转人工种植研究与GAP产业化基地建设。此外，与广东一片天制药有限公司共建"中药学产学研基地"，主要合作开展道地药材阳春砂的野生抚育基地和规范化产业化基地建设。
2.4 种质资源低温保存库 位于广州中医药大学药科楼，面积为100m2，包括3个贮藏库：(1)短期库，温度(0±2)℃，面积19m2;(2)中期库，温度(-10±2)℃，面积14.5m2;(3)长期库，温度(-20±2)℃，面积14.5m2。低温保存库可保存药用种子、组织、基因片段、蛋白质样品等。
2.5 配套建设专业实验室 在建设华南药用植物种质资源库的同时，配套建设了基因工程实验室、蛋白质分析实验室、种质质量评价实验室、植物细胞工程实验室等，并初步建立起了药用植物基因工程、细胞工程、质量评价的技术平台。
3 南药种质资源的现代技术研究
在建设南药种质资源库的同时，我们应用现代技术对南药资源开展品种鉴定、种质优化改良等研究工作，并取得一些新进展。
3.1 DNA条形码技术 DNA条形码(DNA barcoding)技术是利用一段标准的短DNA序列来实现快速、准确和自动化的物种鉴定的技术[2]。近年课题组开展了相关研究，选用一套分类广泛的岭南药用植物材料(32目40科101种)为研究对象，建立了优化的DNA条形码聚合酶链反应(PCR)体系，进行PCR扩增和测序，检测了18S、ITS1、ITS2、ITS、5.8S、D1、D2、D3、D1D3、ITSD3、matK、psbAtrnH等12个区域做条形码的潜力，初步提出了"核糖体基因26S D1D3和叶绿体基因matK组成双位点"可作为中药材DNA条形码[3]的观点。目前正在开展相关研究工作，争取建立综合的南药DNA条形码数据库和完善的南药DNA条形码鉴定体系，为南药种质资源的鉴定、质量控制和资源调查等提供有力的技术支持。
3.2 有效成分生物合成相关基因进行克隆和鉴定中药资源种质基因的保护已越来越受到国内外的重视，不少发达国家正在加紧对药用植物基因进行克隆和专利抢注[4-5]。研究次生代谢产物生物合成途径相关酶的基因，除了保护种质基因外，还可应用关键功能基因实现对次生代谢产物生物合成途径的调控，以获得高含量产物或培育优质新品种。以阳春砂(Amomum villosum Lour.)为研究对象，本课题组进行了挥发油萜类生物合成途径上游关键功能基因的克隆[6-7]。用简并引物逆转录PCR法(RTPCR)，从阳春砂叶片中获得了阳春砂3羟基3甲基戊二酰辅酶A还原酶(3hydroxy3methylglutaryl coenzyme A reductase，HMGR)、1去氧木糖5磷酸合成酶(1deoxyDxylulose5phosphate synthase，DXS)和1去氧木糖5磷酸还原酶(1deoxyDxylulose5phosphate reductrase，DXR)基因的主体片段，约为500碱基对(bp)、600bp、1000bp。在此基础上，进一步通过cDNA末端快速扩增-聚合酶链反应(RACEPCR)获得上述基因的cDNA全长，命名为AvHMGR、AvDXR、AvDXS，其开放阅读框架分别为编码571aa、472aa和715aa的蛋白。根据上述基因编码蛋白与其同源蛋白的序列比对和功能结构域检索结果，初步证明克隆获得的阳春砂AvHMGR、AvDXR、AvDXS的编码产物具有其相应酶的催化功能。向GenBank提交了上述基因及其编码蛋白的序列，分别获得登记号FJ455511、FJ459894、FJ455512。基因表达的组织特异性分析结果表明，上述基因在阳春砂叶片和果实中表达，在种子中不表达。目前正在进行上述基因功能的进一步鉴定，分析基因表达受环境因子的调控模式及其与挥发油积累的关系，为应用基因工程进行阳春砂的挥发油合成调控打下基础。 转贴于 22巴戟天药
用归经历代本草记述巴戟天药用归经始终以入肾经为主，偶有入脾经、胃经、心经、肝经者，与现行药典（2000年版药典一部）主入肾经、肝经基本一致。最早记述见宋《图经衍义本草》［9］：“专入肾家”。归经专入肾，表明药用尚限于肾经。至明代有入脾之说，如明·李中梓《雷公炮制药性解》［22］：入脾、肾二经。但到清代，入脾经之说已鲜见，而是增加了入心经、入肝经的记述，如清·陈士铎《本草新编》［26］：“入心、肾二经”；清·叶桂《本草经解》［27］：“入足厥阴肝经、足阳明胃经”；清·汪昂《本草备要》［24］：“入肾经血分”；清·张璐《本经逢原》［28］：“肾经血分及冲脉药也”；清·黄宫绣《本草求真》［25］：“巴戟天专入肾。……巴戟肾经血分药也”。清代的入肾经、肝经、心经之药用更接近现代药用，且符合现代药理研究的结果。现代药理研究已从多方面反映出巴戟天的补肾、护心、护肝作用。
23巴戟天主治功效
早在两千年前巴戟天已作为药用，其主治功效最早记载始见于《神农本草经》［2］。2000年版药典一部归纳其主治功效为：补肾阳，强筋骨，祛风湿。可见最早的药用功效一直沿用至今，表明古今药效用法基本一致，这从历代文献记述可见一斑。《名医别录》［3］、宋《开宝本草》［11］均谓其治“头面游风，小腹及阴中相引痛，下气，补五劳，益精，利男子”； 唐·甄权《药性论》［29］：“能治男子夜梦鬼交泄精，强阴，除头面中风，主下气，大风血癞。病人虚损，加而用之”； 五代《日华子本草》［30］：“安五藏，定心气，除一切风，治邪气，疗水肿”； 《本草正义》：“温养元阳，则邪气自除，起阳痿，强筋骨，益精，治小腹阴中引痛，皆温胜寒之效；安五脏，补五劳，补中，益气，皆元阳布护之功也”。 明《本草纲目》［4］：“治脚气，去风疾，补血海”；《本草蒙筌》［8］：“恶丹参雷丸，宜覆盆为使。禁梦遗精滑，补虚损劳伤。治头面游风，及大风浸血癞；主阳痿不起，并小腹牵引绞疼。安五脏健胃强筋，安心气利水消肿。益精增志，惟利男人”；《雷公炮制药性解》［22］：“主助肾添精，除一切风及邪气”；《景岳全书》［23］：“虽曰足少阴肾经之药，然亦能养心神，安五脏，补五劳，益志气，助精强阴。治阴痿不起，腰膝疼痛，及夜梦鬼交，遗精尿浊，小腹阴中相引疼痛等证”。 清《本草备要》［24］：“补肾祛风……强阴益精，治五劳七伤。辛温散风湿，治风气脚气水肿。覆盆子为使。恶丹参”； 《本草求真》［25］：“温补肾阳，兼祛风湿。巴戟天专入肾……据书称为补肾要剂，能治五痨七伤，强阴益精，以其体润故耳。……然气味辛温，又能祛风除湿，故凡腰膝疼痛，风气脚气水肿等症，服之更为有益”。 可见，历代均以补肾阳、强筋骨、祛风湿为主治功效，治疗病种以男子病为主，主治男子阳痿遗精，同时主治风湿痹痛、水肿、筋骨痿软以及女子宫冷不孕、月经不调、少腹冷痛。
3采集与炮制
31巴戟天采集
历代记载的巴戟天采集以二月、八月为主。《名医别录》［3］最早记载:“二月八月采根阴干” 。唐《新修本草》［5］、宋《开宝本草》［11］：“二月、八月采根，阴干”。宋《本草图经》［7］亦载:“二月、八月采根阴干，今多焙之。”明、清等亦记载以二月、八月采为主，但近现代则全年均可采集（2000年药典一部）。据前述之考证，清以前之巴戟天主产于四川、湖北、江苏等地，地理位置偏北，且所处年代越早，地球气温越偏低，以致采集时间受限于二月、八月。而今用之巴戟天主产地广东、广西、福建等地，地理位置偏南，气候、温度方面更有利于巴戟天的生长，因此可全年采集。
32巴戟天炮制
不同的炮制方法对巴戟天药用功效有极大的影响，其临床药用亦有较大区别。历代对巴戟天炮制均较重视，且对巴戟天的炮制方法有不断的改进。最早记载将巴戟天“去心”用的是东汉·华佗《华氏中藏经》［31］和晋·葛洪《肘后备急方》［32］。梁《本草经集注》［6］、唐《备用千金要方》［33］亦记载“皆褪破 、去心 ” 。纵观历代巴戟天的炮制方法，或槌、或浸 、或蒸 、或煮、或炙，大多要求除去其木心，虽也有不去心用者，但去心与否的药性、功能、主治及其应用范围是一致的，并无严格区分，目的是将巴戟天木心作为非药用部分。巴戟天木心强韧、多纤维、枯燥无津 ，质量占全药约5%，如不去心，令人烦躁 。经分析两者化学成分也有很大差别。可见对巴戟天的净制是必要的［34］，现今药典已规定巴戟天去心后切段。可见古代常用之“去心”法一直沿用至今。通过炮制引药入经，可增加药效。唐代一些本草开始将枸杞、金樱子、制等引用于巴戟天的炮制，枸杞子汁、金樱子汁制等可借以助阳、摄精等等。如南北朝《雷公炮炙论》［35］中：“凡使巴戟天，须用枸杞子汤浸一宿，待稍软漉出，却用酒浸一伏时又漉出，用同熬令焦黄，去，布拭令干用”。历代还有酒制、米制、面制、盐制、油制、炒制等多项炮制技术，其中以甘草汁制、酒制、盐制方法居多，且甘草制和盐制炮制工艺至今仍沿用，并广泛应用于临床，疗效良好。如宋元时期不仅应用了简单的“去心”浸法，而且“炒法”也有了较多的应用。另外，还加入了一些固体辅料，可有针对性地提高药效，包括有糯米炒治脚气、枸杞子煎汁浸蒸助阳、酒炒祛风湿、金樱子汁炒摄精、同煮理肾气。宋·寇宗奭《图经衍义本草》［9］记载：“有人嗜酒，日须五七杯，后患脚气甚危，或教以巴戟半两，糯米同炒，米微转色，不用米……”、“去心，糯米炒，候米赤黄，去米不用。” 盐制巴戟可功专入肾，因盐性寒，味咸，有补肾、软坚 、凉血解毒的作用，用盐制而引药入肾，有潜降作用以抑制兴阳［35］，宋《太平惠民和剂局方》［37］提出“去心，面炒”、“盐汤浸打去心” ，这是首次将盐制用于巴戟天的炮制 ，一直沿用至今。明清时期在继承前人经验的基础上，对巴戟天的盐制有了较多的应用。如 《奇效良方》［38］中提出：“去心，青盐酒煮”；明·李梴《医学入门》［39］中有 ：“盐水煮去心”；明·王肯堂《证治准绳》［40］载：“巴戟肉，盐汤浸”；明·龚廷贤《寿世保元》［41］中也有：“盐水泡，去心”等等。酒制巴戟则可增强祛风湿功能，可行血、强筋健骨［36］。宋·赵佶《圣济总录》［42］有 ：“去心、酒浸焙”，明·李时珍《本草纲目》［4］对酒制巴戟天的过程描述为：“酒浸一宿，剉焙入药，若急用，只以温水浸软去心用。”明代一些本草还将甘草运用于巴戟天的炮制。明·张洁《仁术便览》［43］中有：“甘草汤浸去心”；《景岳全书》［23］也提到“巴戟，甘草汤炒”、“巴戟肉，甘草汤炒”；明末·缪希雍《先醒斋广笔记》［44］也有：“甘草汁煮，去骨”。 甘草制巴戟天也是今用之巴戟天主要制法之一。巴戟天虽有多种炮制方法 ，但至今始终是以巴戟肉、盐制巴戟天和甘草制巴戟天为主流饮片规格，且巴戟肉用居多。巴戟天的炮制特点是借助所用辅料固有的作用，以增强壮阳、补益功能，并获得满意疗效［45］。
3.3 优良品种的选育 优良的品种和优质的种子种苗是中药材生产的基础和源头。近年来本课题组开展了阳春砂优良品种的选育研究。阳春砂来源于姜科植物阳春砂(Amomum villosum Lour.)的成熟果实，是"四大南药"之一。目前，道地产区及引种区的阳春砂均面临着种质退化、品质变异、遭遇病虫害等问题，使其含油量降低，品质下降。砂仁花"雌高雄低"的特殊结构使其自花授粉极为困难，而由于生态环境的改变，授粉昆虫减少，影响了依靠虫媒的授粉途径，导致结实率明显下降，虽经人工授粉，产量仍徘徊在亩产10kg左右。以上问题严重制约着种植砂仁的质量和产量。通过对道地产区阳春砂的不同种质资源进行收集、整理和评价，在建立砂仁新品种鉴定技术标准的同时，开展了阳春砂种子生理、组织培养与人工诱变育种的研究;比较了道地产区3个阳春砂栽培品种"长果"、"圆果"和"春选"的花、果实和种子的部分性状差异，筛选出了具有显著差异的性状，其中花期可延长至九月中下旬的"春选"阳春砂品种尤其引人注意[8]。目前课题组正在进行阳春砂的辐射诱变育种，逐步建立砂仁新品种鉴定的技术标准，争取选育出高产优质的中药材新品种。
南药资源是我国药用植物资源的重要组成部分，随着中药学界与产业界对南药资源保护与可持续利用研究的日益关注，以及不同学科与新技术在中药资源研究领域的应用，相信南药资源的保护与可持续利用研究也将开创新的局面，取得更多的成果。
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基因工程制药综述范文3
关键词：植物；干细胞；培养；生长特性
中图分类号：R282.2／R282.71 文献标识码：A 文章编号：1672-979X(2012)01-0052-04
植物来源的天然产物作为先导化合物和药物的主要来源，曾在制药业的发展中发挥过非常重要的作用。近年其地位日渐衰落，主要是因天然植物生长缓慢、活性成分含量低，致使此类化合物的来源难以保障，难以适应现代制药业工业化大生产的需求。
鉴于天然化合物具有重要的药用潜力和经济价值，随着现代科学的发展，各领域的学者为解决其来源给出了自己的答案，较有成效的研究主要集中在以下几方面：(1)在微生物中表达天然产物的合成途径，采用转基因工程菌发酵方式生产某些活性成分，如紫杉醇等；(2)以容易获得的化工原料或天然前体为基础，半合成某些结构复杂的化合物，例如：青蒿素等；(3)植物组织培养，定向生产目标成分，如紫草素等。然而，由于很多天然产物化学结构非常复杂和独特，涉及的生物合成途径也非常多，例如紫杉醇(20步反应)、喜树碱(11步反应)、长春新碱(18步反应)等化合物的生物合成均涉及一系列繁杂的酶促反应，要化学合成需要多达数十步反应。这样的天然产物在很长一段时间内是难以依靠化学合成或者合成途径表达的方法实现原料供应的。而植物培养技术，以生源植物细胞或组织固有的生物合成途径为基础，利用内源的相关酶系统，结合诱导子和生物反应器技术，定向生产目标成分，经过多年研究，已经有成功工业化的案例(表1)。如日本Mitsui Petrochemical Industries采用人工培养紫草细胞方法获得紫草素，实现了该成分的工业化生产。所得的紫草素不仅用以生产抗炎药，制成唇膏，在本国高科技绿色产品的概念推动下，当年销售量达到200万支，获得了良好的市场效益。美国Phyton Biotech公司利用红豆杉细胞培养技术，结合大量的诱导子实验，创立了紫杉醇高产的方法，其专利中披露的最高产量达902 mg／L。该公司目前已经获得FDA批准，以此专利技术为施贵宝公司供应紫杉醇。
1.植物培养技术面临的挑战
尽管已有许多成功的案例，植物培养技术在适应工业化生产过程中，仍要面临着很多问题需要解决。(1)很多活性成分在生源植物中的分布，呈现组织特异性。某些特定的组织培养物(如：茎、根、芽、毛状根等)，可以表现出与生源植物类似的代谢产物谱，但脱分化细胞中的二次代谢产物丰度非常低，甚至根本没有。例如：喜树碱在脱分化细胞中含量非常低，或者根本检测不到，但在喜树的根培养物中，其含量则与原植物不相上下。与此类似的是，在黄花蒿的脱分化细胞中，也没能检测到其抗疟成分――青蒿素。虽然，培养特定组织容易获得较高产率，但是，该类培养物在常用的生物反应器中难以生长，甚至不能存活，需要开发定制特殊的反应器，难以适应现阶段工业化生产的需要。脱分化细胞在该方面具有明显的优势，能够很好的适应商业化生产的需要。因此，如何提高脱分化细胞中目标成分的含量及产量，已成为目前植物组织培养研究的热点。现阶段采用的方法有：细胞系优选、培养条件优化、诱导子的使用、前体饲喂、阶段培养、灌注培养、细胞固定化等。根据具体情况选择不同的方法，可以获得较理想的结果。(2)植物细胞长期培养时，由于细胞不均一、基因突变、环境因素影响等原因，其生理、生化以及遗传性状逐渐发生变化，成为其商业化的另一大障碍。含量低和易变性作为植物细胞培养商业化的两大阻碍。迄今的研究多集中在前者上，经过多年努力，已建立了一系列卓有成效的实验技术和解决方案。相对而言，控制可变性的研究尚处于较浅水平，鲜有确实可行的方法。近年，在长期培养的细胞系中，随着培养时间延长，代谢产物含量普遍降低，使研究者日益关注植物细胞培养中可变性的机制以及控制方法。由于植物的种间差异和多样性，使此问题异常复杂，传统的研究方法和角度难以对此问题做出全面解答。由韩国和英国学者开发的植物干细胞培养技术，利用干细胞生长和遗传特性方面的优势，为解决上述问题提供了一个全新的方案。
2.植物干细胞培养基本方法
2010年11月，韩国Unhwa公司和英国爱丁堡大学的研究者将以红豆杉干细胞培养为主体的研究成果，以“Cultured cambial meristematic cells as a source of plantnatural products”为题在Nature的子刊Nature Biotechnology上发表。该刊同期还发表了对此成果进行报道评论的综述“Plant natural products from cultured multipotentcells”。以红豆杉体系为代表的植物干细胞培养技术，吸引了全世界的关注。
植物干细胞培养技术，是在传统组培技术的基础上，改进了现有方法，以植物干细胞为目标，诱导、分离和培养外植体，建立相应的干细胞培养体系。植物干细胞培养技术，不仅丰富了植物培养技术，而且为天然产物的商业化生产，乃至植物生物技术的发展，提供了新的研究方向和契机。
根据目标干细胞的不同，目前较为成功的植物干细胞培养方法主要有以下几种。
木本植物维管形成层分生(以红豆杉为例)：采取野生红豆杉的新生枝条，表面灭菌后切开；将含有形成层、韧皮部、皮质和表皮的组织轻轻地从木质部剥离；将获得的组织在分离培养基上培养30d后，新生的形成层细胞和其他脱分化细胞(愈伤组织)因组织现状的差异自然分离――形成层细胞为均一生长的平板状组织，愈伤组织则为不规则的聚集生长物；将获得形成层细胞转移到生长培养基上培养。目前报道该方法成功的案例仅限于红豆杉属。
草本植物储藏根的维管形成层(以人参为例)：取户外培育、平滑无伤口的人参，表面灭菌；将主根削成薄片，再切成长5～7 mm，宽5～7 mm，高2～5 mm，使每片都含有形成层；将制备好的外植体用蔗糖高渗透液处理，使分化的组织――皮层、韧皮部、木质部、髓部等失去活力，仅形成层能保留生命力；将渗透液处理过的的外植体转移到诱导培养基，培养3-7 d后，外植体的形成层变成淡黄色；再过7～14 d后，淡黄色部分有一圈细胞生长出；将外植体继代到生长培养基，培养10-20 d后，即可分离得形成层细胞，所得细胞继续在同样的培养基上培养。目前，仅有人参属确实报道成功建立了该类干细胞培养体系。
静止中心(以水稻为例)：将稻谷剥皮，表面灭菌，干燥至水分完全去除；将干种子种入培养基，25℃下培养5 d，使其发芽；种子发芽5-6 d后，收集含有静止中心的根组织，去掉根端的根冠，从切口开始截取1 mm长作为外植体；将外植体放入诱导培养基，30 d后观察到细胞被
诱导出：所得静止中心干细胞为白色，均一，且周围环绕着黏性物质(黏原蛋白)，而一般根组织得到的细胞不均一，黄色，无黏性物质，这些差异使干细胞可以和其它细胞自然分离；将分离得到的静止中心干细胞转移到生长培养基。目前，利用该方法可以获得水稻、玉米等植物的干细胞培养体系。
3.植物干细胞培养体系的特性研究
不同来源的植物干细胞培养体系，有着不同的生长特性(表2)，这些特性决定了其各自的用途。这些方法由韩国Unhwa公司开发，现已申请了一系列相关专利。
所有的研究中，考察红豆杉干细胞培养体系的生长特性最为深入和全面。在完成了培养体系的初步建立工作后，研究者首先考察了获得细胞的形态、遗传学特征和基因组学方面的考察，以验证培养的细胞确为维管形成层细胞。另一方面，对培养体系的生长特性进行了研究，主要考察了细胞生长速度、长期培养稳定性(时长22个月)以及对生物反应器的适应性，并与脱分化得到的愈伤组织进行对比。红豆杉干细胞培养体系不仅生长速度快，性状稳定，而且由于细胞具有游离生长、液泡分散的特性，培养体系对各种类型(气升式、搅拌桨式)、各种规格(3L、10L、20L、3吨)的生物反应器均具有良好的适应性，具备了商业化生产的基本条件。为开发培养体系的实用价值，研究者诱导了所得培养体系活性成分，使其中紫杉醇含量提高了数十倍，并进一步进行灌注培养，促使更多的紫杉醇分泌到培养基中[含量268 mg／kg(细胞鲜重)，分泌率74％]。此外，研究者还系列测试了红豆杉干细胞提取物的抗癌活性，在抑制HHC-95肺癌细胞、PC-3前列腺癌等瘤株的实验中，提取物均显示了可与紫杉醇媲美的抗癌效果(该实验所用的培养体系未经诱导，经检测基本不含紫杉醇)。以上工作，从各方面为该技术的商业化提供了有力的技术支持。
对于水稻等干细胞的研究，主要目的是建立植物细胞银行。建立细胞银行可使植物细胞采用类似动物细胞冻存一复苏的培养方法，彻底解决植物细胞培养过程中的变异问题。该策略虽简单可行，但是一般的植物细胞却难以在冻存后顺利复苏，其存活率非常低，且回复生长能力的延迟期漫长。因此，该方面的研究一直停滞不前。如表2所示，以上各种干细胞的一个共同特征就是可在冻存条件下保持良好的生命力，这使植物细胞银行的建立具备了良好的前提。此外，植物干细胞培养体系建立方法的多样性使该技术具有普遍推广的潜力，因而可以预见，植物细胞银行中能够容纳的植物种类将非常丰富。作者相信，随着植物细胞银行的建立，不仅可以为植物细胞培养的稳定性提供一个切实有效的解决方法，而且将在植物种质资源的保存方面发挥关键作用。
目前，人参干细胞的研究成果，主要用于保健品和化妆品的开发，除了相关专利和文章外，已有相关产品面世。相信在植物干细胞这个高科技和全天然概念推动下，该类产品将会很快地在高端市场占有一席之地。
4.植物干细胞培养体系的应用展望
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【论文摘 要】：综述了微生物絮凝剂的研究发展、微生物絮凝剂产生菌、微生物絮凝的机理及其在水处理中的应用，并预示了今后微生物絮凝剂领域的研究将出现的重点。
微生物絮凝剂是具有生物降解性和安全性的新型、高效、无毒、无二次污染的水处理剂，可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀，在废水脱色、高浓度有机物去除等方面有独特效果。
一、微生物絮凝剂的优点
目前广泛应用的絮凝剂有以下几类：
（一）是无机盐类物质，如铝盐、铁盐，处理效果不理想。（二）其聚合物处理效果虽良好，但用量大，对环境有二次污染。（三）有机合成高分子类物质，如聚丙烯酰胺及其衍生物等，具有用量少、絮凝速度快的优点，但残留物不易被生物降解，且其单体有强烈的神经毒性和致癌、致畸、致突变效应，造成二次污染。
与传统的絮凝剂相比较，微生物絮凝剂有以下的优点：表面积大，转化能力强，繁殖速度快，易变异，分布广等特点，来源广，高效，无毒，可消除二次污染，应用范围广泛，价格较低。
二、微生物絮凝剂产生菌
至今发现的具有絮凝性的微生物达32个种[1，2]，其中细菌18种，分别为粪产碱菌属、协腹产碱杆菌、渴望德莱氏菌、芽孢杆菌属、棒状杆菌、暗色孢属、草分枝杆菌属、红平红球菌、铜绿假单胞菌属、荧光假单胞菌属、粪便假单胞菌属、发酵乳杆菌、嗜虫短杆菌、金黄色葡萄球菌、土壤杆菌属、环圈项圈蓝细菌、厄式菌属和不动细菌属; 真菌9种，分别为酱油曲酶、棕曲酶、寄生曲酶、赤红曲霉、拟青霉属、棕腐真菌、白腐真菌、白地霉和栗酒裂殖酵母；放线菌5种，分别为椿象虫诺卡式菌、红色诺卡式菌、石灰壤诺卡式菌、灰色链霉菌和酒红链霉菌。由它们生产的微生物絮凝剂中，最具代表性的为以下三种：1976年Nakamura J.用酱油曲霉生产的絮凝剂AJ7002；1985年，H.Takagi用拟青霉属生产的絮凝剂PF101，对啤酒酵母、血红细胞、活性污泥、纤维素粉、活性炭、硅藻土和氧化铝等有良好的絮凝效果；1986年R.Kurane等人利用红平红球菌研制成功微生物絮凝剂NOC-1，对大肠杆菌、酵母、泥浆水、河水、粉煤灰水、活性炭粉水、膨胀污泥和纸浆废水等均有极好的絮凝和脱色效果，是目前发现的絮凝效果最好的微生物絮凝剂。
三、微生物絮凝剂在水处理中的应用
众所周知，微生物絮凝剂不仅高效、安全、对环境不产生二次污染，而且用量少、适用范围广、作用条件粗放，是传统絮凝剂的良好替代品。从目前国内外对微生物絮凝剂应用范围的研究看，它不仅可以替代传统絮凝剂用于给水处理，或者用于医药、食品加工和发酵等行业的固液分离，而且在高浓度难降解废水的除浊、除重金属、脱色和除油等方面也表现出相当的优势。在上述废水处理中，投加微生物絮凝剂相当于预处理工序，除去废水中相当一部分有机物、浊度、色度和油脂等，减轻后续处理单元的负荷，提高处理效率和能力。另外，在传统的活性污泥工艺系统运行中常常会出现污泥膨胀或污泥活性不高等现象，微生物絮凝剂可以很好地改善活性污泥的性能。
（一）处理高浓度有机废水
畜产废水是含COD较高的难处理有机废水，采用合成有机絮凝剂虽然有较好的效果，但存在二次污染。微生物絮凝剂可以有效的去除畜牧废水中的TOC和TN。R.Kurane在80mL畜牧废水中加入100mL Ca2+溶液(1%的浓度)和5 mL红平红球菌培养物，可以使TOC从1420mg/L下降到425mg/L，使TN从420mg/L降为215mg/L，去除率分别为70%和40%。同时废水的OD660值从8.6降为0.02，出水基本是无色澄清的[5]。猪粪尿废水采用NOC-1加Ca2+处理10min后，废水的上清液变成几乎透明的液体，废水中的TOC由处理前的8200mg/L变为2980mg/L，去除率达63.7%，OD660由处理前的15.7变为0.86，浊度去除达94.5%[4]。
（二）给水处理
邓述波[5]等人利用含有糖醛酸、中性糖和氨基糖的多糖絮凝剂处理河水，相比于海藻酸钠、明胶絮凝剂而言，絮团大、沉降快、上清液浊度低，而且处理后COD值最小。
（三）畜产废水的处理
畜产废水是含BOD较高的难处理有机废水，采用合成有机絮凝剂虽然有较好的效果，但存在二次污染。
（四）建材废水的处理
含有高悬浮物的建筑材料加工废水也是较难处理的一类废水，例如陶瓷厂废水，主要包括胚体废水和釉药废水两种。
（五）消除污泥膨胀
不少工业废水在采用活性污泥处理过程中，形成的活性污泥容易发生膨胀，从而影响处理效率，若添加微生物絮凝剂，会取得良好效果。如甘草制药废水生化处理过程中形成的膨胀性污泥，当在其中添加 NOC-1微生物絮凝剂后，污泥的 SVI很快从 290下降到 50，消除了污泥的膨胀，恢复了活性污泥的沉降能力。
（六）水的脱色
现今的活性污泥法技术除去废水中的BOD并非难事，但对于脱色几乎还没有特效的方法，特别是对于那些可溶性色素很难处理，而采用微生物絮凝剂NOC-1，对墨水、糖蜜废水、造纸黑液、颜料废水进行的试验表明，处理后上清液变为无色透明。庄源益等[7]，用NAT型微生物絮凝剂直接絮凝黑染料生产废水，其脱色率可达 60%。
四、微生物絮凝剂研制开发中的重点
由于微生物絮凝剂的独特优越性，今后由它取代传统的絮凝剂是一个无可阻挡的趋势。但要达到这一步，就目前的研究状况而言，还有很多制约性的"瓶颈"需要克服，具体来说，主要有以下几点:快速寻找、筛选絮凝剂产生菌的方法研究。自然界的微生物很多，能产絮凝剂的也不少。但要找到它们，根据目前的方法，是比较困难的，效率很低。因此有必要找到一种能快速确定微生物絮凝剂产生菌的方法。降低培养基的成本。目前，微生物絮凝剂的使用成本是比较高的，主要是受培养基成本的影响。为了微生物絮凝剂的广泛使用，必须找到价廉物美的培养基。彻底搞清微生物絮凝剂的作用机理，正确指导它的制备和使用。从分子生物学的角度弄清微生物絮凝剂的遗传基因，考虑用基因工程的方法生产微生物絮凝剂。
参考文献
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关键词：大健康；大学英语；社会服务；应用型
doi：10.16083/ki.1671-1580.2017.04.015
中图分类号：G646
文献标识码：A
文章编号：1671-1580（2017）04-0051-04
一、大健康产业的兴起
随着十八届五中全会公报将建设“健康中国”上升为国家战略，大健康产业这一有巨大潜力的新兴产业正引领着新一轮经济发展浪潮，根据产业信息网的《2015～2020年中国大健康行业市场深度调研与发展策略研究报告》，2016年我国大健康产业规模约3万亿，位居全球第一。
大健康产业指的是维护健康、修复健康、促进健康的产品生产、服务提供及信息传播等活动的总和，包括医疗服务、医药保健产品、营养保健产品、医疗保健器械、休闲保健服务、健康咨询管理等多个与人类健康紧密相关的生产和服务领域。大健康产业链主要有五大基本集群：一是以医疗服务机构为主体的医疗产业；二是以药品、医疗器械和耗材为主体的医药产业；三是以保健、健康产品产销为主体的保健品产业；四是以健康咨询、评测为主体的健康管理产业；五是健康养老产业。
以泰州为例，打造大健康产业，正是目前泰州推进转型升级的战略选择。现阶段，泰州已拥有扬子江药业、济川药业等中国医药百强企业，医药产业销售已连续14年领跑全省，并在全国地级市排名第一。泰州的中国医药城更是全国首家部省共建医药园区，拥有完善的平台功能和专业化服务水平，是中国医药产业的“梦工厂”。2016年，医药城园区内已有登记企业218户，比去年同比增加66.99%；其中医疗器械、生物制药、基因科技等专业医药类企业达120户，占比55.05%。全区共有药品生产企业27家、药品批发零售企业59家、医疗器械生产企业102家，医疗器械经营（批发）企业265家，以阿斯利康药业、康淮生物、美时医疗等为代表的高端制药和体外诊断试剂企业已成为带动园区大健康产业发展的领跑者。在新时代下，泰州的大健康产业集群已初具规模。
二、高等教育的社会服务功能
1904年，美国威斯康星大学提出一项重大改革方案，将服务社会置于重要职能地位，这一改革开创了高等教育的社会服务功能，打破了高校的封闭体制，让高校彻底走出“象牙塔”，至此，教学、科研和社会服务被公认为是高校的三大功能。随着高等教育的快速发展，高校在国家发展中的战略地位显得更为重要，高等教育的社会服务内容也并不仅限于培养人才、传播知识，而是要从社会经济发展的需要出发，提供多样化和全方位的服务。高等教育的社会服务功能有其自身的特点：
（一）地方性。地方经济的发展需要高校在诸如政府决策咨询、高层次人才培训、产业结构规划、社会软环境建设方面发挥其社会服务的功能予以支持。在这一过程中，高校应紧扣地方发展实际，结合学校的办学特色，为地方经济发展提供有对性的帮助和指导。
（二）多元性。社会经济的高速发展在客观上也导致了高等教育社会服务功能的不断细化和拓展，呈现出技术支持行业化、智力需求多样化、政策咨询专业化等多元特征。而高校的自身特征也使其社会服务功能实现方式多样化，可以采用联合办学、联合技术开发、咨询服务、社会实践与服务等服务社会经济发展。
（三）特色性。我国高校种类多、数量大，因此，走特色化发展道路是地区经济社会发展对其提出的客观要求。这需要高校以专业特色来适应经济发展需要，充分发挥“本土优势”，融入地方经济社会的发展中，成为直接拉动地方经济发展的动力。
（四）学术性。社会服务的实现方式是多样化的，但高校不可能也不适宜全面参与地方所有的社会活动，其社会服务可依托其综合性、前沿性的研究成果而建立一种示范。因此高等教育的社会服务功能带有一种学术性。
综上所述，高等教育的社会服务功能可以界定为：以满足社会经济发展为需要，以教学科研为依托，发挥高校的专特色优势，有目的、有组织、有计划地开展一系列活动。
三、大学英语课程定位
目前，我国中学生的英语水平在不断提高，大一阶段已基本通过英语四级甚至六级水平测试，不少大学的大学英语课程和学分因此压缩，大学英语课程正处在一个重要的转型时期。在这样一个时期，很多专家学者都讨论过大学英语课程的定位问题（束定芳2011；龙芸2011；蔡基刚2010、2011、2012、2013、2015；贾国栋2012；杨小惠2014；沈骑2014；裴霜霜2015；张海明2016）。而笔者认为一门课程的定位，应取决于学校的定位，不能一哄而上，盲目仿效名牌院校的教学方式。中国的高等教育已经从精英教育转变成大众教育，学生的选择是自由的，社会对人才的需求也更为挑剔，高校应该根据自己的办学定位，走出自己的特色。参照联合国教科文组织《国际教育标准分类》，高校可以分为学术研究型大学，专业应用型大学和职业技能型院校。现阶段，全国本科院校有700多所，其中应用型本科院校有600多所，占据了招生规模的大多数，因此本文主要探讨应用型本科高校的大学英语课程定位。
应用型本科重在“应用”二字，培养的是具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才。要求各专业紧密结合地方特色，注重学生实践能力，培养应用型人才，教学体系建设应体现“应用”二字，其核心环节是实践教学。因此应用型本科高校的大学英语不同于研究型大学，也不同于高职高专，它强调英语的实用能力，而实用能力的培养又是为专业服务的，其专业目标是其服务的职业取向，因此要求学生掌握的不仅仅是一般的听说读写能力，而是强调英语和专业的对接，以英语为工具来学习专业课程，实现专业的显性学习和语言的隐性学习，成为社会需要的和国际接轨的知识应用型创新型人才。
四、英语课程和社会服务的关联分析
语言和经济是相辅相成的，语言对于社会的发展水平，国家和地区的国际经济文化交流都具有重大意义。美国经济学家Jacob Marschak就认为：语言除了作为获取信息、交流信息的工具和媒介外，还具有费用和效益，语言本身是一种“高含金量”的人力资本，而学习语言就是对人力资本的一种经济投资。英语作为一种世界性语言，随着经济全球化的快速发展，社会的全面进步，它的应用领域和范围也在逐渐扩大。
（一）英语促进社会发展的必然性
英语为经济发展提供国际信息和技术保障。从英语的应用范围来看，英语已应用到社会经济建设和事业发展的各个领域。英语语言的经济价值决定了英语在各种职业及活动中的使用强度是最高的。以泰州医药城为例，2016年春季招聘会上，76家医药企业参会，有25家对英语能力提出明确要求，除能阅读检索专业英文文献外，还要求沟通能力强，能够开展国际贸易。英语课程给各种专业人才提供专业的英语教育，如医学英语、机械英语等。而人才是经济发展的关键，在促进对外经济交流，推动市场的多元化发展，引进外资学习国外先进技术，减少国际摩擦和争端中都发挥着积极的作用。另一方面，英语也促进文化繁荣，通过对外交流和学习国外先进经验，人们更能了解英语国家文化背景，同时也把自己国家的文化传播出去，招商引资的同时还可以壮大旅游I。
（二）社会发展对英语课程的促进作用
随着社会经济水平的提高，企业对从业人员的英语应用能力要求也随之提高，还会加强员工的再教育和培训，这也为高校的英语课程提供了生源市场。产业结构的不断调整，闭塞的密集型企业逐渐被技术型外向型取代，对英语应用型人才的需求也日益迫切，客观上增加了社会对英语应用能力强的毕业生的需求，扩大了毕业生的就业市场。而根据市场需求科学地进行英语课程的改革，能够适应在全球化过程中用人单位对英语人才的多层次需求，培养出英语能力强的高级专业性人才，形成人力资本，实现开设大学英语课程的经济效应。
五、基于大健康产业视角的大学英语课程改革
以泰州为例，目前泰州拥有扬子江药业、济川药业等中国医药百强企业，医药产业销售连续14年领跑全省，并在全国地级市排名第一，中国医药城是全国首家部省共建医药园区，拥有完善的平台功能和专业化服务水平，一个国字号医药城，加上以扬子江药业为代表的本土制药企业，这一产业集群链构成了泰州大健康产业发展的坚实基础。
应用型本科高校的社会服务功能是服务于地方经济，在这样的大健康视角下，大学英语课程要能面向区域经济社会，以英语学科作为依托，以相关专业教育为基础，以社会人才需求为导向进行改革。目前，在泰州各大本科高校中，大学英语实行的是分级教学，所谓分级教学，是以学生知识基础为依据，兼顾学生的差异性特征，在教学中能够做到因材施教。这种“以人为本”的理念在改革中是有一定成效的，但是忽略了应用型人才的培养目标，改革成本大，收益低，能够适应市场需要的外语人才并不多。大学英语课程改革不应该盲目模仿其他高校，应该在对地方经济充分考察后设立正确的培养目标，继而制定教学目标和规划。而泰州学院，作为一所新建地方应用型本科高校，应区别于传统的研究型高校，在当前大健康产业集群的背景下，要探索出符合自身发展的教学之路，能够体现学科的应用性和工具性。
（一）教学模式
笔者走访泰州医药高新区，发现对于英语的需求主要集中在六大专业：药学、生物、免疫、化学化工、国际贸易和英语，2016年春季医药城招聘会需要各专业英语类人才总计121人，本科以上91人。在这种时代背景下，大学英语要将服务于课堂对接，可以在分级教学的基础上根据社会实际需要实行分段和分模块多元教学。
初级阶段：大一阶段，教学活动可以分为两个模块，三个阶段。视听说模块和读写译模块；基础阶段、巩固阶段和提高阶段。教师可以根据学生的专业和课程安排灵活调整教学活动。这一阶段以巩固学生的基础知识为主，在原有知识的基础上强化英语的听说能力，做好高中和大学英语学习的过渡和衔接。
中级阶段：大二阶段，这一阶段可以分为两大模块：高级技能模块和文化课程模块。高级阶段和大一的EGP英语教学不同，大一学生基本完成四六级考试，这时的英语教学应区别于公共基础英语教学。此时不能沿用传统的语言教学，应针对市场需求，着重进行高级技能的训练，来提高学生的专业英语应用能力，鼓励学生参与英语实践活动。
高级阶段：大三阶段，这一阶段的学习为大学英语后续课程，此阶段学生可以根据自己的专业和兴趣进行ESP选修学习。基础阶段的主题学习基于CBI理念，在大健康集群的时代，可以设定课堂主题讨论和学习，如“公共健康卫生”“中医文化传播”“医学成就与问题”，以内容为载体，继续提高学生的英语能力。学术技能训练也可以分主题进行，如新能源、计算机技术、基因工程、生物化学，学生可以根据自己的专业，选择适合的文献和讲座进行学习，教师指导学生如何进行文献收集和综述等。专门用于英语选择的教学材料不必过于高深，主要考查学生如何运用英语解决和专业相关的问题，在获取新知识的过程中，帮助学生进一步提高交际能力。
（二）教材建设
当下大学英语课程使用的教材多为外研社和外教社出版的《新视野大学英语》《新目标大学英语》和《全新版大学英语》，这三套教材还是应用于基础性英语教学，在高中词汇量增加的基础上加以适当听力和大量阅读练习。此类教材纯语言类叙事材料占比重较大，在大学英语初级阶段可以胜任，但是进入中级和高级阶段显然不能满足培养应用型人才的需要，不利于拓宽学生的知识面，此时的大学英语教学需要的是应用提高教材和专业英语教材。从社会服务的角度出发，可以由专业教师和英语教师合作编写、校企联合共同开发，立足地方特色，开发出合适的校本教材，以英语为工具和载体，拓展专业知识，培养综合语言技能，体现出教材的“应用型”“交际性”“趣味性”“跨文化性”，让教材更好地为教学服务，提高学习者的主动性。
（三）英语教师的可持续发展
要突出大学英语课程的服务功能，原有的教学模式必须进行改革，与此同时，课程的变化对英语老师也提出更高的要求，由于教学超越了单纯的语言训练，教师的科研方向也从原有的语言分析转向特定学科的英语表达和学术英语交流策略，大学英语教师的知识结构和能力也得到了可持续性发展。英语教师的研究方向有三大类：文学、语言学和翻译。在大健康集群时代的背景下，英语教师可以结合自己的研究方向进行专业能力拓展。文学方向的教师可以在医学文献研究、哲学宗教领域拓展自己的学术能力；语言学方向的教师可以研究不同专业领域的语言表达和语言特色；翻译方向的教师可以研究比较文化，文献翻译来促进专业文化的发展。英语教师也要适应时展的要求，改变英语教师边缘化和英语课程被压缩化的现状，既不脱离自己原有的专长，又能学习新的专业，实现跨学科发展，教师还可以在学校的帮助下联系一些医药企业，让企业走进课堂，让学生近距离感受时展对人才的需要，从而激发英语服务意识，而教师在社会和学生之间起“桥梁”作用，这一角色也拓展了大学英语课程服务意识的外延。
基因工程制药综述范文6
生物技术就是运用生物处理知识和生物体的特性来解决问题和制造有用的产品。能够使用生物制剂（有机物、细胞、细胞器、分子）来获得所需要的产品或者提供服务的知识称为生物技术，包括基础科学（分子生物学、微生物学、细胞生物学、遗传性、基因组学、胚胎学），应用科学（免疫学、化学和生物化学技术）和其它技术（计算机技术、机器人技术和过程控制技术）。生物技术影响不同的生产领域，提供了新的就业机会，提供了植物抗病，生产生物降解塑料、生物燃料，对环境少污染的工农业生产和环境生物治理的方法。目前，在工业上使用生物技术方法（生物催化和生物转化）有所增加。经济合作与发展组织研究也表明生物技术在工业上的应用增加。在案例研究中，70%以上使用了酶法工艺，从而使费用降低了9%~90%，并且节省了自然资源。
2酶
酶是有机物质，一般称为催化多种化学反应的生物催化剂的蛋白质，酶广泛应用于洗涤剂、食品、医药、精细化工等行业。它们是制得重视的物质，其显著的高效性和催化能力，明显优于合成催化剂。高特异性的酶取决于它的尺寸和产生与底物亲和区的三维构象。从巴斯德以来的研究表明，尽管和其他物质同样受到自然法则的支配，酶在一些重要方面却不同于普通化学催化剂，具体包括如下几个方面：更快的反应速度，温和的反应条件，特异性强和可调控能力。几乎所有的细胞代谢反应都是在酶的催化下进行的，这些反应是所有生物体代谢的基础，为工业生物催化更高效和经济提供了极大可能。现有的酶种类估计有6000~7000种，其中3000种酶具有生物学功能，但是应用于工业中的酶仅有130种左右，或为游离酶，或作为细胞的一部分。由于微生物酶比同种来自植物或动物的酶更稳定，因此大部分工业用酶源于微生物。至少有3000种酶是由嗜温微生物分离得到的。酶的分类如表1所示。
2.1酶的应用
酶的应用与全球市场有明显的关联，可以分为工业用酶和医用酶\分析酶和科技用酶。在生物科技领域内，尤其是工业用酶作为最主要的应用酶。过去十年，与科学和技术密切相关的酶的应用变得包罗万象很难对它准确定义。然而，如图2所示，生物技术无疑包括微生物学、生物化学、基因工程以及材料的化学及生物化学处理过程。在这些使用的制剂中，酶常常用来改善工艺，并且使新原料得以使用，从而提高它们的物理和化学特性。酶的应用非常广泛，在食品、农业、造纸、皮革和纺织工业等行业的应用显著节约了成本。有作者认为，酶的应用是工业可持续发展的重要组成部分。生物治疗技术需要使用生物制剂（例如：活的微生物或酶）对被环境中污染物的污染进行去除、转化或去毒，通过自然过程将污染物转化为毒性较低的物质形式。2.1.1酶在皮革清洁化生产中的应用生物技术在制革业的中应用已经有很多年了，但是大部分酶制剂在这一领域没有足够的特异性。目前，生物方法在浸水、脱毛、软化和脱脂过程中取得了一定的成功。在浸水、脱毛或浸灰过程中用酶取代化学品和电力这一小“投资”，能够相当大的节约能源和减少二氧化碳的排放量。也选用生物技术处理废水和固体蛋白废物。在皮革生产过程中的浪费高达50%。最好的清理方法是恢复具有商业用途的蛋白质的可溶性。酶可降解未鞣制的和鞣制的皮革固体废弃物。酶在原料皮加工过程的应用如下：（1）蛋白酶蛋白酶是水解蛋白质和肽的一类酶。碱性蛋白酶最初作为洗涤剂的添加剂，是具有生理和商业价值的一类酶。在蛋白质的水解和裂解中扮演着特殊的角色。芽孢杆菌是碱性蛋白酶的主要来源，广泛应用于各行业。碱性蛋白酶的生产一般采用液态培养。每种微生物在其特定的条件下有酶的最大产值。碱性蛋白酶能够通过催化水解破坏蛋白质的肽键和清除清蛋白和球蛋白等非纤维蛋白。目前已尝试设计一种不浸酸环保型植物鞣法，使用蛋白水解酶来提高植物丹宁的利用率。这一方法使丹宁的利用率超过95%，比传统的植物鞣法提高了10%。酸性蛋白酶用于帮助植物鞣剂扩散，达到更好的利用。在皮革的抗张强度和延伸性方面，传统生产和酶法生产没有明显的区别。（2）角蛋白酶角蛋白是生皮、头发、羊毛、指甲和羽毛的主要结构蛋白。在表皮和骨骼组织蛋白质形成刚性纤维。羽毛中包含90%以上的角蛋白。角蛋白酶在生物技术工程中有很多应用：可用于原料皮脱毛，洗涤剂和肥料的生产，动物饲料和化妆品，工业废弃物的降解和生产可生物降解的薄膜。动物和植物不能有效的水解角蛋白。角蛋白是一种非常稳定蛋白质，但是某些真菌、细菌和放线菌在细胞内外产生的角蛋白酶可催化其水解。有关分析表明，角蛋白酶可作用许多可溶性和不可溶性的蛋白底物。（3）脂肪酶目前大部分脂肪酶来源于真菌和酵母菌，但是细菌脂肪酶和来自于其他微生物的脂肪酶在高温和恶劣条件下更为稳定而量在增长。主要来源于微生物的脂肪酶催化水解甘油三酸酯为游离脂肪酸和甘油。研究了用黑曲霉生产脂肪酶，并且测得了细胞外脂肪酶的特性（最佳pH和温度，稳定性和去除橄榄油的能力）。脂肪酶可溶于水并且在消化代谢中扮演着重要的角色。在皮革生产中，脂肪酶作用于脂肪、肉的脂类、油脂和皮腺产生的油。脂肪酶用于脱脂和脱毛过程。脂肪酶与表面活性剂使用脱脂效果更好。当脂肪酶和蛋白酶结合用于复鞣、去除油脂和污垢，皮革可能获得更为均匀和鲜艳的颜色。使用脂肪酶能够减少皮本身油脂脂肪带来的色花，减少皱纹和其它类型的变色。（4）淀粉酶淀粉酶可使淀粉分子降解并且在自然界中分布很广。淀粉酶在工业上有很重要的生物技术应用，比如在纺织、纸浆和纸、皮革、洗涤剂、啤酒、面包、婴幼儿谷类食品、饲料、化工和制药业以及淀粉的液化和糖化等方面的应用。这些酶来源广泛，可从植物、动物和微生物获得，通常微生物酶的工业需求最大。大部分微生物淀粉酶可作为商业用途和水解淀粉。在皮革生产中，淀粉酶常常用来打开皮革的纤维结构。（5）胶原酶胶原酶来源广泛，是一种金属蛋白酶。胶原酶的动力学模型取决于它们的来源。在-Gly-Pro-X-Gly-Pro-X序列中，细菌胶原酶优先打开Gly-X键（X是一种天然氨基酸）。鞣制后的胶原蛋白（用鞣剂交联）有抗胶原酶的作用；这种酶不能水解铬鞣皮革，但能打开皮革的纤维结构。已有研究表明胶原酶来源于几种微生物，但对降解和水解主要由胶原蛋白组成的皮革很困难。细菌胶原酶应用于皮革染色。使用这种酶能够获得更柔软的皮革，并且保持变皮革的强度不变。表2总结了一些酶在皮革生产中的应用。2.1.2在皮革生产中酶的活性评估在皮革生产过程中，除了掌握不同特性的酶在皮革生产多方面的应用，定量评估酶对原皮的作用也非常重要。最新文献探讨了用光学显微镜或/和电子显微镜对蛋白质、原纤维蛋白（葡萄胺多糖和蛋白聚糖）、羟脯氨酸的定量测定，以及评估粒面质量。酶促反应的效果决定成品革的力学强度。葡萄胺多糖又称粘多糖，是由糖醛酸和六亚甲基四胺（葡萄糖胺或半乳糖胺）聚合而成的线性高分子碳水化合物。最常见的葡萄糖胺是透明质酸。硫酸皮肤素在准备工段被部分去除，它与打开纤维结构密切相关。有效去除硫酸皮肤素有利于打开纤维结构便于化学品渗透，并提高得革率；但是过量的去除硫酸皮肤素会导致皮革松面和强度差。蛋白多糖是一种结合在葡萄糖胺上的细胞外蛋白。主要的蛋白多糖是核心蛋白聚糖，由单链的硫酸皮肤素和多肽链组成。有效的去除蛋白多糖对提高皮革的柔软性和柔韧性非常重要。去除纤维间质如蛋白多糖和氨基多糖是传统制革浸灰和软化过程的前提。用蛋白酶软化皮革有利于去除纤维间质。一些学者研制了一套方法来判定浸灰和软化过程中这些蛋白质的去除情况。这些方法包括根据标准浓度曲线，通过计算硫酸软骨素的浓度来确定葡萄糖胺的浓度，由粘蛋白的量确定蛋白多糖的浓度。羟脯氨酸是胶原有的一种氨基酸，在其他蛋白质中不曾发现。在胶原结构中最常见的氨基酸有羟脯氨酸（11.28%），脯氨酸（11.77%），甘氨酸（33.43%），丙氨酸（11.97%）和精氨酸（5.04%）。哺乳动物的皮中每100g胶原中含有13.45g羟脯氨酸，然而鱼皮中每100g胶原中含有7~9g羟脯氨酸。基于此，在皮革生产过程中，根据羟脯氨酸的含量用来确定原料皮的胶原含量和生产过程中不希望释放的胶原量。除了分析纤维间质，还可通过皮革的抗张强度、延伸率和撕裂强度来评估酶在皮革生产中各工序的应用效果。
2.2微生物酶的分离和筛选
搜索一种新的酶始于自然界中的微生物。研究者从热带森林到冰川地区收集不同气候条件下的土壤样品并对其进行检测。酶的获取途径非常广泛。大部分酶主要来源于动物、植物和微生物。大部分工业用酶来自于微生物。微生物酶比来自于动植物的酶在数量上更有优势。这些优势主要表现于：a.微生物比动物和植物生长更快。b.酶仅仅是动植物体很微小的一部分。因此，酶的大规模生产需要大片的土地和大量的动物。这种限制使得动植物酶非常昂贵。微生物酶不受这些方面的约束，想生产多少就能生产多少。c.微生物酶比动植物酶更稳定。d.由于微生物在自然界中种类的多样性，因此最大的优势就是能够生产各种类型的酶。e.基于对微生物基因基础的研究和了解从而控制其生理功能，可以人为操纵微生物产生某些代谢产物，包括酶。在酶的生产中，第一步就是分离和筛选微生物，也就是分离特定的菌株从而获得所需要的酶，如图3所示。为了达到要求，需要对不同的菌株进行精细选择和测试以鉴定这些菌株，从而获得所需特性的菌株。目前，已经开始研究几种新型酶。外来微生物（比如极端微生物）是酶的重要来源。生物体以pH值的不同而分布不同。众所周知微生物接近中性的pH条件下繁殖。当偏离接近中性条件时，微生物的数量减少。标准做法就是将许多微生物置于大量含有培养基和琼脂平板上培养，如图4所示。分离微生物的典型方法就是使用后续金属保护层，筛选理想特性的微生物。然后，微生物在特种媒介中生长，使用合适的基质如脱脂牛奶或酪蛋白、淀粉、三丁酸甘油酯或黄油来测定蛋白的水解和脂肪的分解活力。选择那些分离出来的具有很强活力的菌株，然后用恰当的方法保存备用。生产应用于皮革生产用酶（包括蛋白酶，角蛋白酶，胶原酶）的微生物，可根据各种微生物栖息地如制革厂的污泥、废弃物和污水中分离出来。Ogino等分离出来的76种微生物能够在中性pH条件下降解制革废水，23种微生物能在碱性条件下降解制革废弃物。文献中通常使用含有琼脂和蛋白质的培养基来获得蛋白水解酶。最常用的蛋白有酪蛋白，脱脂牛奶和磨碎的羽毛。蛋白水解活性检测是通过底物消耗在周围出现一个透明环，就表示有蛋白酶产生。
2.3酶的生产和微生物的营养大部分酶通过水中培养获得，但有些酶通过半固体培养基生产。
2.3.1半固体培养基这种类型的培养基通常用于真菌微生物培养，在低湿度和通风性良好的条件下能够获得较高的酶产量。通过空气循环的方式将温度维持在30℃左右。生产周期一般为30~40h，但有时会持续长达7d。最佳产量取决于抽样和对酶产量的评估。2.3.2水基培养大多数酶的生产是在生物反应器中通过水基培养来实现的。该培养基包含足够的碳源、氮源、金属和微量元素等微生物生长所必须的营养物。然而，在某些情况下适宜微生物生长的培养基并不有利于所需酶的生产。温度和pH值必须适合每种生物体。酶的生长、酶的生产以及酶的稳定性所需的温度和pH值，每种酶都不尽相同。培养温度通常由三个因素决定。如果微生物生产酶是需氧的，则氧气需氧量较大，因此水基培养中需要通气和搅拌。微生物必须在适宜条件下培养才能够提高酶的产量。提高蛋白酶产量和有助于细胞生长的培养条件明显不同。在碱性蛋白酶的工业化生产中，需要高浓度的复杂碳水化合物、蛋白质和其他培养基组分。为了开发一种经济又切实可行的技术，研究者在以下几个方面展开了研究：（a）提高碱性蛋白酶的利用率；（b）最佳生产条件；（c）使用廉价的培养基。在大多数生物体中，有机和无机氮源会代谢产生氨基酸、核酸、蛋白质和其他细胞组分。碱性蛋白酶中氮含量高达15.6%，并且它们的生产取决于培养基中碳源和氮源的供应。虽然复杂的氮源通常用于碱性蛋白酶的生产，不同的生物体对氮源的需求量也不同。有研究者发现，当糖（如乳糖、麦芽糖、蔗糖和果糖）用于微生物的培养时，碱性蛋白酶的产量会提高。各种有机酸（如醋酸、乙酸甲酯、柠檬酸或柠檬酸钠）有利于碱性蛋白酶的生产。在某些情况下，酶的生产需要二价金属离子（钙、钴、硼、铁、镁、锰）。在大多数研究中，钾的来源主要是磷酸钾。磷酸盐用作培养基的缓冲剂，但是过量会抑制细胞的生长和酶的产生。总之，微生物和其他生物一样需要营养物质。以下是影响微生物营养最重要的因素。真菌和大多数细菌均为化能自养型微生物，通过适宜底物的氧化反应来获取能量。无机营养微生物氧化无机化合物来获得营养，而有机营养菌氧化有机化合物获得营养。第一组中包括氧化硫产生硫酸的细菌。第二组包括真菌和相当数量的细菌。2.3.3碳源对于自养型微生物来说，主要碳源是二氧化碳和碳酸氢钠，能够以此合成机体所需要的全部有机组分。大多数细菌为异养型，需要有机碳源；有机碳源一般有碳水化合物、氨基酸、脂类、醇类和淀粉及纤维素类聚合物。实际上，一些微生物能够利用一些天然有机物和人工合成的化合物。微生物的多用途性非常重要，使微生物的应用更广泛地向有利的方向转变。2.3.4氮源微生物对氮的需求分为三类。一些细菌可直接吸收大气中的氮并转化为有机氮。许多真菌和细菌几乎完全使用无机氮化合物特别是铵盐，偶尔也使用硝酸盐。真菌和一些细菌需要以各种氨基酸为代表的有机氮源的氮。通常，蛋白质的水解或和氨基酸能够促进大多数异养微生物的生长。2.3.5重要的无机离子除了碳和氮，微生物还需要大量无机化合物中的其他元素。一些称为大量元素，机体需求量很大，另外一些称为微量元素，机体需求量很少。大量元素中的磷一般以磷酸盐形式存在，对机体的能量代谢和核酸的合成非常重要；硫是合成氨基酸（比如半胱氨酸）和维生素（比如维生素H和维生素B1）所必需的；钾作为酶的激活剂和渗透压的调节剂；钾是孢子形成中重要的胞外酶的激活剂；铁是合成某种细胞色素和颜料所必需的。由于微量元素的研究很困难，所以微量元素的作用并不确切。然而，在一些特例中证实铜、钴、锌、猛、钠、硼以及其它微量元素是微生物生长所必需的元素。2.3.6生长因子生长因子是特殊生物体不可缺少的，且其自身不能合成的有机化合物。生长因子必须在培养基中才能促使有机体的生长。许多生长因子是维生素，尤其是维生素B类，也有些生长因子是氨基酸和脂肪酸。2.3.7水水不是营养物质，但它对微生物生长是必须的。因为大部分营养物质是在溶液中通过细胞质的膜吸收的。由于水的比热容高和热调节性好，水对调节渗透压有重要作用。3.3.8大气中的氧和水一样，大气中的氧也不是营养物。微生物根据周围游离氧的数目进行不同的生命活动；好氧菌需要游离氧，但是有些好氧菌是微需氧的，对氧的需求量很少，不能忍受正常大气中的氧。相反，厌氧型微生物在游离氧条件下会很快死亡，然而兼性厌氧型微生物能同时在有氧和无氧条件下存活。
2.4酶动力学
酶动力学是酶学的一部分，主要研究酶促反应速率及其影响因素。酶动力学研究主要是评估酶的产量和单位时间内底物的消耗量。酶促反应可用方程（1）来表示，可分为两个反应，一个是生成酶和底物的复合物反应，另一个是进而生成产物和酶的反应。E+S圮ES圮P+EE、S、ES和P分别代表酶、底物、酶和底物的复合物和产物。根据这个模型，当底物浓度足够高时，酶全部转换为酶和底物复合物的形式，第二步会受到抑制，并且随着底物浓度的增加，反应速度不变。酶促反应速度取决于酶浓度和底物浓度。理论上，在催化、合成和裂解反应过程中同一种酶可反复利用多次。在实践中却受到了很多限制。酶是一种复杂而敏感的生物分子，酶所处环境的温度、酸碱性、微量金属离子或某些抑制剂都会影响酶活力。一些影响酶催化活力的因素如下：（1）pH值酶处于最佳pH值时，酶分子上的电荷分布和酶的催化位点都有助于酶的催化。（2）温度大多数酶都有其最适温度；最适温度取决于分离出酶的微生物。一些微生物的最适温度接近室温，这些微生物分离出来的酶在30~40℃活性最大。温度太低，分子移动减慢导致反应速率下降；温度太高，分子移动速度非常快，酶很难维持其空间结构并发生变性，从而导致酶失活。温度升高，反应速度加快，当达到最适温度后，反应速度减慢。（3）变性维持蛋白质功能的结构遭到破坏称为蛋白质变性。不仅仅高温导致蛋白质变性，其他能够破坏化学键的环境因素也会导致蛋白质变性。此外，极端pH值会使官能团质子化或去质子化，使酶活力丧失。洗涤剂和非极性溶剂能够改变蛋白质的结合和相互作用，进而引发变性。在大多情况下，变性是一个不可逆过程。（4）酶的抑制作用许多物质能够与酶可逆结合而改变其活力。众所周知，能降低酶活力的是抑制剂。1）抑制剂不同抑制剂的作用机理不同。一些酶抑制剂结构与酶相似，与酶不反应或反应很慢。这些类型的抑制剂可分为两类：①竞争性抑制剂这类抑制剂能竞相争夺酶分子上的活性结合位点，并且降低用于结合底物的游离酶浓度。当底物浓度升高，也就是游离酶抑制剂所占比例下降，会引发抑制活动的下降。这种抑制剂通常和底物与酶的特殊活性位点结合类似。然而，它和酶与底物结合大不同，它不发生反应。②非竞争性抑制剂非竞争性抑制剂能够改变酶分子上的活性位点，使酶丧失催化活性。非竞争性抑制剂和底物不一样，提高底物浓度并不能使抑制剂活性降低。2）变性假如一种抑制剂与酶不可逆结合，称之为灭活剂/变性剂。
2.5酶抑制剂在原皮保藏和皮革加工中的应用
浴液中盐和其他化学品的使用会干扰酶的活性，因此应在工业过程中避免此类损失。表3展示了不同化学品对酶活性的影响，由Dettmer等报导。硫酸钠和表面活性剂对部分酶产生抑制作用。EDTA、脂肪醇、纯碱和氢氧化钙对酶的活性的影响没有太大的差异。Dettmer等研究表明，皮革生产过程中传统脱毛与酶脱毛过程相比，酶脱毛技术是降低生产污水污染负荷的理想选择。酶解过程能够降低COD、BOD、氮和硫化物的水平并且能够大幅度的缩短加工时间，从之前的20h缩短到6h，但要准确把握酶脱毛的时间，避免对皮革造成损害。一些学者指出酶脱毛工艺能获得与传统脱毛工艺品质相同的皮革。这两个工艺的皮革产品的抗张强度、撕裂强度、铬含量与收缩温度都基本相同。Dettmer等通过定量测定去除纤维间质来评估酶脱毛过程中酶的效率，此外，通过测定废水中羟脯氨酸的含量评估酶对胶原蛋白的破坏作用。有人发现在脱毛过程中酶残余的活性可回收再利用。
3结论和展望
