食品酶学第1-2章课件内容VIP专享VIP免费

食品酶学第一章酶学概论酶学（Enzymology）：是研究酶的结构、性质，酶的反应机理和作用机制，酶的生物学功能及应用的一门科学。第一节酶学与酶工程发展简史一、酶学研究简史1.不自觉的应用：酿酒、造酱、制饴、治病夏禹时代（距今4千年）—酿酒公元十世纪—豆类制酱(豆豉、豆酱)、制饴糖2.酶学的产生:消化与发酵现象（1）消化1777年，意大利物理学家Spallanzani的山鹰实验。将一块生肉塞进一个上面布满许多孔眼的金属小管子里，迫使山鹰吞下小管。一段时间后，小管依然完好无损，但是管中的肉不见了，只留下一些淡黄色的液体。1822年，美国外科医生Beaumont研究食物在胃里的消化。为19岁的法籍加拿大人圣马丁治疗枪伤，在圣马丁的胃部和体表之间遗留下一个永久性的瘘管，吃饭后会有液体从瘘管中流出来。博蒙特请圣马丁住在他家里，从瘘管中吸取胃液，观察它对各种食物的作用。19世纪30年代，德国科学家施旺获得胃蛋白酶。胃是靠酶来消化食物的，胃本身也是由蛋白质组成的，那么酶为什么没有将胃消化掉呢？（2）发酵1684年，比利时医生Helment提出ferment—引起酿酒过程中物质变化的因素（酵素）。1833年，法国化学家Payen和Person用酒精处理麦芽抽提液，得到淀粉酶（diastase）。用酒精处理麦芽抽提液，分离出一种能溶于水和稀酒精、不溶于浓酒精、对热不稳定的白色无定形粉末。这些粉末像麦芽本身一样，能将胶状的淀粉转化成糖，主要是麦芽糖。把它与淀粉共同加热到65～70℃，淀粉迅速分解为糊精，加热到100℃，它则会失去对淀粉的水解作用。1878年，德国科学家WilliamKühne提出enzyme—从活生物体中分离得到的酶，意思是“在酵母中”（希腊文）。希腊词“en”，即英文的“in”，“zyme”，yeast即酵母小插曲19世纪，Pasteur和Liebig学术长期争论1857年，法国微生物学家Pasteur认为没有生物则没有发酵。德国化学家Liebig认为发酵是由化学物质引起的。提出发酵过程中酵母起着机械作用认为在酵母发酵混合物中腐败的东西发出某种振动，使糖原子被置换，它们重新排列，形成了乙醇和二氧化碳。这种观点把酶看成与化学催化剂完全相同的物质，两者之间没有明显的界限。但胃蛋白酶的命名者施旺认为，酶的作用与生命活动有关。此争议由德国学者Buchner兄弟于1896年解决。Buchner兄弟的试验：用细砂研磨酵母细胞，压取汁液，汁液不含活细胞，但仍能使糖发酵生成酒精和二氧化碳。Buchner兄弟的试验证明：发酵与细胞的活动无关。（3）酶学的迅速发展（理论研究）①酶的化学本质德国化学家R.Willstatter的错误观点。1915年,阐明了在绿叶细胞中以三比一的量存在的叶绿素A及B，都是镁的络合物,发现植物色素和叶绿素的化学结构获诺贝尔奖。由于他不能将酶提纯而错误地宣称酶不是蛋白质。于不能将酶提纯而错误宣称酶不是蛋白质。1926年,美国康乃尔大学的“独臂学者”Sumner（萨姆纳）博士从刀豆中提取出脲酶(Urease)结晶，并证明其具有蛋白质的性质。1930年，美国的生物化学家Northrop分离得到了胃蛋白酶（pepsin）、胰蛋白酶（trypsin）、胰凝乳蛋白酶（chymotrypsin）结晶，确立了酶的化学本质。③核酶的发现1982年，ThomasR.Cech等人发现四膜虫细胞的26SrRNA前体具有自我剪接功能，将这种具有催化活性的天然RNA称为核酶—Ribozyme。1983年，Altman等人发现核糖核酸酶P的RNA组分具有加工rRNA前体的催化功能。而RNaseP中的蛋白组分没有催化功能，只是起稳定构象的作用。核酶的发现，改变了有关酶的概念，即“酶是具有生物催化功能的生物大分子（蛋白质或RNA），即生物催化剂。酶分两大类：主要由蛋白质组成——蛋白类酶（P酶）主要由核糖核酸组成——核酸类酶（R酶）二、酶工程研究简史（应用研究）1894年，日本的高峰让吉用米曲霉制备得到淀粉酶，开创了酶技术走向商业化的先例。19世纪上叶，酶技术逐渐传播到欧洲之外。在远东，用真菌和大豆蛋白为原料生产食品、调味品（酱油和豆面酱）和发酵饮料（日本清酒）是一种古老的传统工艺。日本酒曲（koji）是由蒸米与真菌混合后制成的，并可将混合物一代代传下去。日本人高峰让吉博士以此为基础，开始了真菌淀粉酶（fungalamylase...