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胆固醇7α-羟化酶调节的研究进展

曹扬，贝伟剑#

【摘要】：胆固醇7α-羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase，CYP7A1)是在肝脏合成并促使胆固醇转化成胆酸的限速酶，对维持体内胆固醇代谢平衡起到关键作用。CYP7A1基因表达受脂代谢相关的多个核因子的精细调控，诸如HNF4a，LXR，FXR，SHP和FGF15/19及相关激素等其它因子，以维持胆固醇代谢平衡；多种中药及饮食成分对CYP7A1的基因表达也有明显调节作用，进而影响血脂代谢。本文就近十年来有关CYP7A1调节的研究进展概述如下。

【关键词】：胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)；胆固醇代谢；核受体；基因表达调控；

中药

Research progress of the regulation to cholesterol

7α-hydroxylase related to lipid metabolism

Yang Cao, Weijian Bei#, Jiao Guo

Key unit of Modulating Liver to Treat Hyperlipemia SATCM (State Administration of Traditional Chinese Medicine)，SATCM Level 3 Lab of Lipid Metabolism, Institute of Chinese Medicinal Sciences, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou Higher Education Mega Centre, Guangzhou, 510006, P.R.China 【Abstract】: Cholesterol 7α - hydroxylase (CYP7A1), synthesized in liver, is the

rate-limiting enzyme that induces cholesterol converse to bile acid, and it plays a vital role in keeping homeostasis of cholesterol metabolism. The expression of CYP7A1 is well controlled by nuclear factors that related to lipid metabolism such as HNF4a, LXR, FXR, SHP, FGF15/19 and other hormones. Some Traditional Chinese Medicine and food ingredients also show regulation to CYP7A1. Here will make a summary for references about the related research progress on CYP7A1 in the recent decades. 【keywords】: Cholesterol 7α - hydroxylase (CYP7A1); cholesterol metabolism; nuclear receptor; gene expression regulation; Chinese medicine

广东药学院中医药研究院, 国家中医药管理局脂代谢三级实验室及高脂血症调肝降脂重点研究室(广州510006)

[基金项目]国家自然科学基金项目(NO.30973913)国家科技重大专项，(2009ZX09103-407)

[作者] 曹扬（1986-），女（汉），硕士研究生。从事中药药理研究，Tel：(020)39352607；E-mail：yy0410@https://www.docsj.com/doc/521283270.html,

[通讯作者] 贝伟剑(1963-)，男（汉），博士，研究员。从事中药药理研究和新药研发，Tel：(020)39352607；E-mail：beiwj2000@https://www.docsj.com/doc/521283270.html,

胆固醇是机体内重要的营养成分，在吸收、合成、排泄、分解以及利用等各环节受到多种因素的精密调节，血胆固醇水平增加，会造成高胆固醇血症、引发动脉硬化（AS）等严重疾病。

肝脏是维持胆固醇平衡的重要脏器，主要通过3条代谢途径发挥作用[1-3]：(1)内源性胆固醇合成途径，此过程中醋酸盐转化成胆固醇并向细胞输送；(2)外源性途经，LDL受体家族成员相互结合，然后把其携带的胆固醇微粒从血液吸收到肝组织中；(3)分解代谢途径，胆固醇转化成胆汁酸，它是机体排出胆固醇的主要途径，人体约50%的胆固醇通过这种方式排出体外。

胆固醇7α-羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase，CYP7A1)是细胞色素P450家族成员之一。胆汁酸有“经典”和“替代”两条合成途径，前者合成占70%以上。CYP7A1是胆汁酸经典合成途径的限速酶，其表达量和活性对胆汁酸的合成起制约作用[4]。研究发现，CYP7A1-/-小鼠的胆汁酸合成基础速率只有CYP7A1+/+小鼠的50%，且胆汁酸池明显缩小；在人原代肝细胞中转染CYP7A1基因22小时后，胆汁酸的合成速率增加73%，48小时后增加393%[5]。

1.CYP7A1的调节

1.1生化因素

研究人员发现疏水性胆汁酸能抑制CYP7A1的活性，特别是内源性法呢醇X 受体(FXR)配体、小异源二聚体蛋白(SHP)的抑制作用最大[1-3]。胰岛素能够抑制CYP7A1表达进而减少胆酸合成[3]。甲基状腺素(T3、T4)抑制CYP7A1表达[3]。糖皮质激素双向影响CYP7A1的活性并显示昼夜节律变化[3]；雌激素对CYP7A1有负性调节作用[7]。

1.2药物因素

苯巴比妥可促进CYP7A1的表达；贝特类药物抑制其表达；利福平、石胆酸会促进孕烷受体(PXR)的活性，抑制CYP7A1表达[1-3]。

1.3膳食因素

食物纤维能调节CYP7A1的表达和活性，增加胆酸的排泄[8]。Lee MS[9]等研究发现，绿茶中的儿茶素可以诱导CYP7A1启动子的表达，上调CYP7A1 mRNA 表达，进而降低血胆固醇，认为这是绿茶对动脉有保护作用的一种机制。Del Bas JM等[10]给正常大鼠喂饲原花青素水溶液，研究红葡萄酒中的多酚类化合物原花

青素对脂代谢的调节和相关基因的调控作用，发现原花青素可以诱导肝细胞的CYP7A1和SHP基因过表达，降低大鼠体内LDL-C的含量。

1.4其他因素

CYP7A1的调节具有种属特异性。目前大多数研究是以大鼠作为研究对象，但与人类相比，大鼠没有胆囊，小肠却很长，CYP7A1在其中高度表达[1-2]。2.CYP7A1的调控分子机理

CYP7A1的表达主要受多个核受体调控，已知的有肝X受体(LXR)、肝核因子4-α(HNF4-α)[6]和过氧化物酶体增殖物激活受体-α(PPA Rα)能上调CYP7A1表达；而法尼醇X受体(FXR)、维甲酸X受体(RXR)和孕烷受体(PXR)等能抑制CYP7A1表达。这些核受体通过被胆固醇类配体激活，再与CYP7A1基因中的各种调控元件结合，进而调节其表达[1-3]。

2.1正性调控因子

肝X受体(liver X-activated receptors，LXR)，LXR是核受体超家族的成员，包括两种同源亚型LXRα(NR1H3)和LXRβ(NR1H2)。LXRα主要在与脂代谢有关的组织中表达，如肝脏、小肠、肾脏、脾脏、脂肪组织等，LXRβ在多种组织中都有低水平的表达。LXRs 被内源性配体氧化甾醇或人工合成配体激活后，先与RXRα(retinoid X receptor α)形成异二聚体，再与其靶基因的LXRs调控元件结合，通过转录调节脂代谢相关因素基因表达，调控胆固醇的代谢、储存、吸收和转运，维持甾醇和脂肪酸代谢平衡[1-3]。CYP7A1是LXRα的下游基因。胆固醇在体内的代谢中间产物是LXRα的天然配体，可激活LXRα，促进下游基因CYP7A1等的表达。给LXRα-/-小鼠喂食富含胆固醇饲料，小鼠肝脏中的胆固醇酯积聚显著，这是由于LXRα-/-小鼠的肝脏不能产生CYP7A1，胆固醇转化成胆汁酸的能力被削弱，导致肝脏中胆固醇积聚[2]。Sato K[11]等用LXR激动剂处理鸡原代肝细胞，CYP7A1 mRNA的表达增加。LXRs对CYP7A1的调控是具有种属特异性的，大鼠和小鼠CYP7A1的启动子区域有LXR的DR4型顺式作用元件，所以鼠类的CYP7A1是LXRs的靶基因；人类CYP7A1 的启动子区域不存在肝X受体反应元件(LXRE)，不受LXRs的调节[1-2,12]。这可能是高胆固醇饲料不易造成大鼠高胆固醇血症，而高胆固醇饮食却易造成人类高脂血症和动脉粥样硬化的原因之一。

过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptor，PPAR)，PPAR是非类固醇激素受体超家族，其亚型包括PPARα、PPARγ和PPARσ。PPARα主要表达于具有丰富线粒体和高级脂肪酸β氧化活性的组织如肝脏、肾脏、心脏和骨骼肌等。PPARα被类花生酸类物质、游离脂肪酸和贝特类药物激活后，与RXR形成异二聚体PPARα/RXR，然后与靶基因上的LXR调节元件(PPAR response element,PPRE)结合，调节基因的转录[1-3，12, 13]。近年来的研究表明，CYP7A1是PPARα发挥调节胆汁酸作用的主要靶基因之一。Hunt MC[14]等给予小鼠PPARα配体食物后，肝CYP7A1 mRNA的表达增加2～3倍，饥饿时，野生型小鼠CYP7A1 mRNA表达增加，而PPARα基因敲除小鼠CYP7A1mRNA 表达则不增加，这表明CYP7A1的转录表达依赖于PPARα。所以PPARα很可能通过激活LXRα，从而上调CYP7A1 表达，进而促进胆汁酸生成。

在小鼠体内，LXR激活还可以不经过胆管的固醇分泌途径，就能增加中性固醇在粪便中排出[15]。

肝细胞核因子HNF4-α对胆酸十分敏感，可促进CYP7A1基因的表达[6]。

石如玲[16]等研究发现肝脏双功能蛋白(D-3-羟脂酰辅酶A脱水酶，D-bifunctional protein, DBP) mRNA表达及活性升高的同时，CYP7A1 mRNA表达加强，粪便中胆汁酸排出量也增加。

2.2负性调节因子

法呢醇X受体(farnesoid X receptor，FXR)，FXR是核受体超家族成员之一，在肝脏、小肠、肾和肾上腺都具有高水平的表达，而在脂肪和心脏中的表达较低。在哺乳动物中，目前已知FXR有FXRα和FXRβ两种亚型。研究发现胆汁酸不仅可与FXR直接结合，而且两者的相互作用可导致协同活化因子和辅助抑制因子的募集，这表明胆汁酸是内源性FXR配体，故FXR又称为胆汁酸受体(BAR)，它与胆汁酸结合后调节胆汁酸代谢，维持胆汁酸稳态平衡[17，18]。细胞内胆汁酸水平的升高使得胆汁酸与FXR的配体结合增加，随后调控FXR的靶基因，涉及到的分子机制有：SHP[18]、c-Jun氨基末端激酶(JNK)[19]和成纤维细胞生长因子15(FGF-15)[20]。其中，JNK是通过抑制HNF4-α和PPAR gamma coactivator-1α(PGC-1α)的协同作用，来抑制CYP7A1的表达[22]；而SHP与CYP7A1启动子肝受体同源物1(LRH1)形成抑制性复合物，使LXR介导的固醇

调节元件结合蛋白-1c（SREBP-1c）转录活性下降，阻断CYP7A1和其他LRH1靶基因的转录，从而对胆汁酸合成的替代途径起一定的抑制作用；胆汁酸也能直接激活JNK通路，抑制CYP7A1[1，19]；研究发现FGF-15在肠上皮细胞激活的FXR增加FGF-15的转录和分泌，随后，FGF-15与位于肝细胞表面跨膜的酪氨酸激酶受体FGFR4结合，激活JNK途径并抑制CYP7A1，从而也能抑制胆汁酸的合成[19, 20]。Cai SY等用基因沉默法，敲除FXR/RXR后，CYP7A1的表达随之增加[21]。另外也有研究显示，在人原代肝细胞中，FXR可以通过促进FGF-19来抑制CYP7A1[22]。所以CYP7A1是FXR的主要靶基因之一，通过抑制CYP7A1的转录，减少胆汁酸的合成。

胰岛素调控的转录因子叉头框蛋白O1(FOXO1)和固醇调控元件结合蛋白1c(SREBP-1c)会强烈抑制HNF4-α，从而抑制CYP7A1的基因转录[1-3，6]。

孕烷受体(pregane X receptor PXR)，蛋白酶活化受体(PAR)与PGC-1α作用会阻碍CYP7A1基因转录，而PXR与HNF-4相互作用，会阻碍上述反应的发生。细胞内胆汁酸水平过高时，PXR则抑制CYP7A1表达，防止体内生成过多的胆汁酸[1，3，23]。

被胰岛素调控的转录因子FoxO1和SREBP-1c强烈抑制HNF4-α，从而抑制CYP7A1的基因转录。而禁食时，胰岛素的分子作用翻转增加胰高血糖素和cAMP 含量，会促进HNF4-α的磷酸化，并使CYP7A1染色体中HNF4-α百分比减小，进而抑制CYP7A1表达[3]。

3.中药对CYP7A1的调控作用

西红花酸能促进高胆固醇血症模型大鼠肝CYP7A1 mRNA表达并提高其活性，增加胆汁酸排泄[24]。木豆叶芪类提取物和葛根素都可以通过上调CYP7A1 mRNA来增加肝脏胆固醇向胆汁酸转化，降低胆固醇[25，26]。蛇床子素能通过上调PPARαmRNA，促进CYP7A1 表达，降低血胆固醇[27]。山楂提取物和丹参提取物合用时，在上调CYP7A1 mRNA的转录的机制上具有协同作用[28]。小檗碱与植物甾醇联合用药能够促进CYP7A1 mRNA 及蛋白的表达[29]。

中成药胆宁片能促进高脂+脂肪肝模型大鼠PPARα和CYP7A1表达[30]；升清胶囊也能促进豚鼠胆石病相关基因CYP7A1 的表达，进而影响胆石的形成[31]。我们研究表明，具有调肝降脂功能的复方贞术调脂方能促进高脂饮食模型高脂血症

大鼠肝组织的CYP7A1的基因表达，并升高其酶活性，促进胆固醇转化成胆酸，从而降低血胆固醇[31]。

图1：CYP7A1基因调控通路简述

4. 结语

综上所述，CYP7A1作为一个近十多年来新发现的降脂作用靶点，它能够加速胆固醇转化为胆汁酸，减少胆汁酸的重吸收并促进排泄，有降血胆固醇功效。CYP7A1对维持体内胆固醇代谢平衡关键作用，其基因表达受脂代谢相关的多个核因子的精细调控，以维持胆固醇代谢平衡，有着良好的研发前景。

目前中药对脂代谢调节的研究，特别是对CYP7A1靶点调节作用机制的研究还是较少，仅涉及到对CYP7A1的基因表达水平和活性的影响，但对CYP7A1的具体调节机制，如对CYP7A1的调节是在基因转录水平、还是在翻译水平，对CYP7A1调控的具体信号途径如何都涉及较少，中药及其活性成分对CYP7A1的作用机制还是不清楚的。这对进一步弄清中药针对CYP7A1的物质基础，筛选特异CYP7A1调节剂，对控制调节CYP7A1的中药质量、发展中医药都是不利的。

郭姣教授最近提出了调肝降脂学说，开展中医药防治血脂紊乱的系列临床和基础研究表明中药可以通过调节肝组织细胞的脂质代谢相关酶、受体及基因表达

调控因子进而发挥降TC、TG和LDL-C，升高HDL-C的作用[32]。中药具有多成分、多靶点、多环节综合调节作用的特点，在治疗高胆固醇血症的领域中具有鲜明特色。以CYP7A1为靶点，开展中药对CYP7A1调控机制的深入研究，以发现中药调控CYP7A1作用的特异信号途径及其靶点，将有助于阐明中医药调脂作用机制，丰富有关中药调肝降脂理论，筛选更安全有效的降血脂药物，给人类的健康带来更多的福音。

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酶固定化技术及其应用

酶固定化技术及其应用摘要：酶因其优良的催化性能而被广泛应用，但游离酶应用过程中有许多缺点，固定化酶技术因此而产生，并且迅速发展。本文主要介绍传统的固定化酶技术、新型固定化酶技术、新型载体材料及固定化酶技术的应用。关键词：酶固定化；载体；应用 The enzyme is widely applied because of its fine catalyzed performance, but in the dissociation enzyme application process has many shortcomings, the fossilization enzyme technology therefore produces, and develops rapidly. This article main introduction traditional fossilization enzyme technology, new fossilization enzyme technology, new carrier material and fossilization enzyme technology application. 一、前言酶的本质是一类具有催化功能的蛋白质，与化学催化剂相比具有反应速度快、反应条件温和、底物专一性强,可在水溶液和中性pH 下操作等优点。但其高级结构对环境十分敏感，物理因素、化学因素和生物因素均可使没丧失活力。而且，随着反应过程的进行，反应速率会下降。此外，游离酶在反应液中和产物在一起，反应后酶不能回收重复利用，也使得产物的分离纯化更为复杂。以上的这些因素使得酶在工业中的应用受到了极大的限制，找到解决这些问题得方法十分迫切。可喜的是，经过专家学者的不断努力，发现将酶用特殊的载体固定，酶仍能与底物有效的进行反应。这中酶的出现，使得酶与产物在反应液中相互分离，具有可回收、重复利用等优点，从而使生产工艺可以实现连续化、自动化。酶的固定化是指将酶限制或固定在某一局部空间或特定的固体载体上进行其特有的催化反应，并可回收及重复利用的技术，在催化反应中以固相状态作用于底物。近年来，固定化酶的研究得到了人们极大的关注，并取得了许多重要成果。下面以酶的固定化方法为核心,介绍一些有关酶固定化技术的应用及研究新进展。二、传统酶固定化技术

固定化酶载体材料的最新研究进展

万方数据

固定化酶载体材料的最新研究进展作者：袁定重，张秋禹，侯振宇，李丹，张军平，张和鹏， YUAN Dingzhong， ZHANG Qiuyu ， HOU Zhenyu， LI Dan， ZHANG Heping， ZHANG Junping 作者单位：西北工业大学理学院应用化学系,西安,710072 刊名：材料导报英文刊名：MATERIALS REVIEW 年，卷(期)：2006,20(1) 被引用次数：10次参考文献(28条) 1.李伟.孙建中.周其云适于酶包埋的高分子载体材料研究进展[期刊论文]-功能高分子学报 2001(03) 2.Wilhelm Tischer.Frank Wedekind Immobilized enzyme:methods and applicatons 1999 3.Barbara.Krajewska Application of chitin-and chitosanbased materials for enzyme immobilizations:a review[外文期刊] 2004 4.Bullockc Immobilized enzymes 1995 5.Chaplin M F.Bucke C Enzyme technology 1990 6.Wiseman A Designer enzyme and cell applications in industry and in environment monitoring 1993 7.Pskin A K Therapeutic potential of immobilized enzymes 1993 8.Paul W.Sharma C P Chitosan,a drug carrier for the 21st century:a review 2000 9.安小宁.苏致兴高磁性壳聚糖微粒的制备与应用[期刊论文]-兰州大学学报(自然科学版) 2001(02) 10.Chiou Shaohua Immobilization of candida rugosa lipase on chitosan with activation of the hydroxgl groups 2004(02) 11.王斌.谢苗.曾竞华磁性壳聚糖微球固定化褐藻酸酶的研究学[期刊论文]-中国水产科学 2004(03) 12.袁春桃.蒋先明壳聚糖-g-丙烯腈固定化木瓜蛋白酶的研究[期刊论文]-应用化学 2002(09) 13.Prashanth S J.Mulimani V H Soymilk oligosaccharide hydrolysis by Aspergillus oryzae galactosidase immobilized in calcium alginate[外文期刊] 2005(3-4) 14.Patel S Stabilization of a haloophilic α-amlyase by callium alginate immobilization 1996(02) 15.Ding Liang.Yao Zihua Synthesis of macroporous polmer carrier and immobilization of papain 2003(06) 16.Li Songjun Use of chemically modified PMMA microspheres for enzyme immobilization 2004(1-3) 17.Cao Linqiu Immobilized enzyme:scence or art? 2005 18.薛屏.卢冠忠.郭杨龙青霉素酰化酶在含铁MCM-41介孔分子筛上的固定化研究[期刊论文]-化学通报(印刷版) 2003(10) 19.Han Yongjin.Jordan T Watson.Galen D Catalytic activity of mesoporous silicate-immobilized chloroperoxidase[外文期刊] 2002 20.Zhang Xin.Guan Ren feng.Wu Dan qi Enzyme immobilization on amino-fuctionalized mesostructrued cellular foam surfaces,characterization and catalytic properties[外文期刊] 2005 21.谢钢.张秋禹.李铁虎磁性高分子微球[期刊论文]-高分子通报 2001(0q) 22.邱广明.孙宗华磁性高分子微球共价结合中性蛋白酶 1995(03) 23.Han Lei.Wang Wei The preparation and catalytically active characterization of papain immobilized

固定化酶的研究进展

固定化酶的研究进展固定化酶是20世纪60年代发展起来的一项新技术。最初主要是将水溶性酶与不溶性体结合起来，成为不溶于水的酶衍生物，所以曾叫过“水不溶酶”和“固相酶”。但是，后来发现，也可以将酶包埋在凝胶内或置于超滤装置中，高分子底物与酶在超滤膜一边，而反应产物可以透过膜逸出。在这种情况下，酶本身仍是可溶的，只不过被固定在一个有限的空间内不能再自由流动。因此，用水不溶酶或固相酶的名称就不再恰当。在1971年第一届国际酶工程会议上，正式建议采用“固定化酶”的名称[1]。一固定化酶的发展历程[1] 酶参与体内各种代谢反应，而且反应后其数量和性质不发生变换。作为一种生物催化剂，酶可以在常温常压等温和条件下高效地催化反应，一些难以进行的化学反应在酶的催化作用下也可顺利地进行反应，而且反应底物专一性强、副反应少等优点大大促进了人们对酶的应用和酶技术的研究。近年来，酶被人们广泛应用于食品生产与检测、生物传感器、医药工程、环保技术、生物技术等领域。 1916年美国科学家NELSON和GRIFFIN最先发现了酶的固定化现象；直到20世纪50年代，酶固定化技术的研究才真正有效地开展；1953年，德国科学家GRUB-HOFER 和SCHLEITH首先将聚氨基苯乙烯树脂重氮化，然后将淀粉酶、胃蛋白酶、羧肽酶和核糖核酸酶等与上述载体结合制备固定化酶；到20世纪60年代，固定化技术迅速发展；1969年日本千畑一郎利用固定化氨基酰胺酶从DL-氨基酸生产L-氨基酸，是世界上固定化酶大规模应用的首例；在1971年的第一届国际酶工程会议上，正式建议使用固定化酶(mimobilizedenzyme)这个名称。我国的固定化酶研究开始于1970年，首先是中国科学院微生物所和上海生化所的酶学工作者同时开始了固定化酶的研究工作二固定化酶的特点[2] [3] 固定化酶具有许多优点：极易将固定化酶与底物、产物分开；可以在较长时间内进行分批反应和装柱连续反应；在大多数情况下，可以提高酶的稳定性；酶反应过程能够加以严格控制；产物溶液中没有酶的残留，简化了提取工艺；较水溶性酶更适合于多酶反应；可以增加产物的收率,提高产物的质量；酶的使用效率提高，成本降低。但是，固定化酶也有其不足之处，如固定化时，酶活力有损失；增加了固定化的成本，工厂开始投资大；只能用于水溶性底物，而且较适用于小分子。三固定化酶固定化方法[3] [4] 由于所固定的酶或细胞的不同，或者固定的目的及固定用的载体的不同，使固定化方法大相径庭。根据固定的一般机理，可将之分为如下几种方法。酶的固定化方法有：

苯丙氨酸羟化酶缺乏症饮食治疗与营养管理共识(完整版)

苯丙氨酸羟化酶缺乏症饮食治疗与营养管理共识（完整版）高苯丙氨酸血症（hyperphenylalaninemia，HPA）是一组最常见的氨基酸代谢异常，由于苯丙氨酸羟化酶（phenylalanine hydroxylase，PAH）或其辅酶四氢生物蝶呤（tetrahydrobiopterin，BH4）缺乏，引起血苯丙氨酸浓度升高，导致脑损伤[1,2]，其中约90%是由于PAH缺陷所致[3,4]。自20世纪50年代低苯丙氨酸饮食治疗应用于PAH缺乏症以来，极大改善了患者的预后，仍为PAH缺乏症的首选治疗方法[5]。 PAH缺乏症是可防可治的遗传代谢病，需终生坚持低苯丙氨酸饮食，其特殊的营养需求随年龄而变化。为进一步规范PAH缺乏症的饮食治疗与营养管理，有效控制患者血苯丙氨酸浓度，提高患者的健康水平和生活质量，依据"苯丙酮尿症和先天性甲状腺功能减低症诊治技术规范"[4]，参考国内外经验、指南和共识[3,5,6,7,8,9]，中华预防医学会出生缺陷预防与控制专业委员会新生儿筛查学组、中华医学会儿科学分会临床营养学组、中国医师协会医学遗传医师分会临床生化遗传专业委员会和中国医师协会青春期医学专业委员会临床遗传学组就PAH缺乏症的低苯丙氨酸饮食治疗与营养管理的相关问题进行讨论，提出以下共识。一、饮食治疗前评估

对新生儿筛查或临床高危筛查血苯丙氨酸升高者，血苯丙氨酸持续≥120 μmol/L或血苯丙氨酸持续≥120 μmol/L且苯丙氨酸/酪氨酸≥2.0可确诊为HPA。进一步根据尿蝶呤谱、红细胞二氢蝶呤还原酶活性、BH4负荷试验及PAH基因检测结果，排除BH4缺乏症和继发性HPA，诊断为PAH缺乏症[5]。根据血苯丙氨酸浓度将PAH缺乏症分为：轻度HPA （120~360 μmol/L）、轻度苯丙酮尿症（phenylketonuria，PKU）（360~1 200 μmol/L）、经典型PKU（≥1 200 μmol/L）。轻度PKU 和经典型PKU均需低苯丙氨酸饮食治疗。二、饮食治疗与营养管理低苯丙氨酸饮食是PAH缺乏症治疗和营养管理的核心。通过限制天然蛋白的摄入，控制血苯丙氨酸浓度在推荐范围，同时保证营养全面以满足患者生长发育的需要。（一）适应证正常蛋白质摄入情况下，对于12岁及以下血苯丙氨酸≥360 μmol/L，以及12岁以上血苯丙氨酸≥600 μmol/L的PAH缺乏症患者均应饮食治疗[4,5,6,7]

酶的固定化技术及其应用

酶工程课程论文题目：酶的固定化技术及其应用学院：食品学院专业：食品科学与工程班级：食品101（35） 2012-11-21

酶的固定化技术及其应用摘要：酶的固定化技术是酶工程研究领域的一项重点和热点技术之一，酶的固定化技术可以显著提高酶的利用率，降低酶生产的成本。本文主要研究酶的固定化技术，酶固定化的优缺点，以及在食品，医药，环境中的应用。并对其研究的前景进行了简洁的预测。关键字：酶固定化技术应用酶作为一种生物催化剂，因其催化作用具有高度专一性、催化条件温和、无污染等特点，广泛应用于食品加工、医药和精细化工等行业。但在使用过程中，人们也注意到酶的一些不足之处，如酶稳定性差、不能重复使用，并且反应后混入产品，纯化困难，使其难以在工业中更为广泛的应用。因此为适应工业化生产的需要，人们模仿人体酶的作用方式，通过固定化技术对酶加以固定改造，来克服游离酶在使用过程中的一些缺陷。固定化酶，是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。与传统的酶相比，固定化酶具有游离酶所不可比拟的优点.同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次地使用；固定化后，和反应物分开，有利于控制生产过程，同时也省去了热处理使酶失活的步骤；稳定性显著提高；可长期使用，并可预测衰变的速度；提供了研究酶动力学的良好模型等一系列的优点。用于固定化的酶，起初都是采用经提取和分离纯化后的酶，随着固定化技术的发展，也可采用含酶细胞或细胞碎片进行固定化，直接应用细胞或细胞碎片中的酶或酶系进行催化反应．由于微生物细胞可直接作为酶源，所以逐渐产生了固定化细胞技术．固定化细胞的优点是： (1)省去了酶分离纯化的时间和费用； (2)可进行多酶反应； (3)保持了酶的原始状态，从而增加了酶的稳定性．但固定化细胞与固定化酶相比，也存在一些不足之处： (1)因为产生副反应和所需生化产物的进一步代谢，使固定化完整细胞生产的产物纯度可能比固定化酶低； (2)细胞使用相当长的时间后，常常会发生自溶，尤其是在细胞有可能进行增殖时，细胞的漏出就特别明显： (3)单位体积反应器内固定化细胞的活性总是比相应的固定化酶活性低．

酶的固定化方法的研究进展

ｌ竖！壁塑翌苎垫！！竺篁！塑！篁箜！！！塑！：兰！旦旦旦垦二竺垒燮鱼！里！呈型！里壁！里！型旦塑鱼！垫！！塑：！！里！：！！！！酶的固定化方法的研究进展徐莉?，侯红萍２（１．山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷０３０８０１；２．山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷０３０８０１）摘要：固定化酶是酶工程的核心，利于实现酶的重复利用及产物与酶的分离。介绍了几种常用的固定化酶的方法，如吸附法、包埋法、交联法和共价结合法，以及近几年研究的一些新型的固定化技术，如交联酶聚集体、定向固定和共固定技术。关键词：酶；固定化；研究近展中图分类号：ＱＳｌ４；Ｑ５５文献标识码：Ｂ文章编号：１００１—９２８６（２０１０）０１—００８６—０４ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅＩｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＥｎｚｙｍｅｓ，ｘｕＬｉｌａｎｄＨＯＵＨｏｎｇ—ｐｉｎｇ（１．ＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｈａｎｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔａｉｇｕ，Ｓｈａｎｘｉ０３０８０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄｅｎｚｙｍｅｉｓｔｈｅｃｏｒｅｉｎｅ／ｉｚｙｍｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｉｔｉｓｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｔｈｅｌ℃ｕｓｅｏｆｅｎｚｙｍｅａｎｄｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｅｎ－ｚｙｍｅ．Ｉｌｌｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｅｖｅｒａｌｃｏｍｍｏｎｌｙ－ｕｓｅｄｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｅｎｚｙｍｅｗｅｉ＇ｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．ｅｍｂｅｄｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｃｏｖａｌｅｎｔｂｉｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｓｏｍｅｎｅｗｌｙ－ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｓｕｃｈａｓｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｅｎｚｙｍｅａｇｇｒｅｇａｔｅｓ．ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｆｉｘｅｄａｎｄｔｏｔａｌｆｉｘａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ、＾，ｅｒｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｚｙｍｅ；ｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓ酶是一类具有催化功能的蛋白质，与化学催化剂相比具有反应速度快、反应条件温和、底物专一性强，可在水溶液和中性ｐＨ下操作等优点，但同时也存在一些不足，如酶一旦从细胞中分离出来，其活性会迅速下降，由于酶是溶于水的，在水溶液中进行反应，会导致酶和底物、产物从水中分离的困难，不利于循环使用【ｌｌ。然而，固定化技术的出现彻底解决了这些问题，不仅提高了酶的活性，而且还实现了酶的可重复使用性。近年来，固定化酶的研究得到了人们极大的关注，并取得了许多重要成果。下面以酶的固定化方法为核心，介绍一些有关固定化技术的研究新进展。１吸附法利用多种固体吸附剂将酶或含酶细胞吸附在其表面上而使酶固定的方法。该方法最显著的优点是操作简便，条件温和，不会引起酶的变异失活，且载体价廉易得，可反复使用。但酶与载体结合不牢，极易脱落，所以它的使用受到一定的限制［２１。因此，人们不断尝试使用新的载体来解决这易脱落的问题。通常，吸附法分为物理吸附法和离子吸附法。１．１物理吸附法酶被载体吸附而固定的方法称为物理吸附法。从载体对酶的适应性来看，这个方法效果是好的，酶蛋白的活性中心不易受破坏，酶的高级结构变化也不明显，但其缺点是酶与载体的相互作用较弱，被吸附的酶极易从载体表面上脱落下来，不能获得较高活力的固定化酶［３】。该方法常用的载体有活性炭、多孔陶瓷、纤维素及其衍生物、甲壳素及其衍生物等。纵伟、刘艳芳等（２００８）以磁性壳聚糖微球作为新型载体，并采用物理吸附法固定化脂肪酶，对影响固定化的各种因素进行考察，确定了最优条件，同时比较了游离酶和固定化酶的ｐＨ值和热稳定性。结果表明，固定化的适宜条件为：加酶量６００Ｕ／ｇ，温度５℃，ｐＨ７．０，固定化时间２ｈ。固定化酶的ｐＨ值和热稳定性都优于游离酶，固定化酶连续使用５次后，其相对酶活仍为使用前的５７．８％，具有较好的操作稳定性问。近年来，随着介孔分子筛制备技术的日臻成熟，人们正在考虑用其担当固定化酶的载体。与其他材料相比，介孔分子筛规则的孔道、大的比表面积、极强的吸附性能、稳定的结构等特点，使其具有担当固定化酶载体得天独收稿日期：２００９一１０—１２作者简介：徐莉（１９８４一），女，山西省孝义市，在读硕士研究生，研究方向：食品微生物与食品发酵。通讯作者：侯红萍，女，教授，硕士生导师，主要从事食品发酵及生物工程等方面的教学与科研工作。主持、参加基金项目与科研项目多项。万方数据

酶固定化技术研究进展

酶固定化技术研究进展选题说明酶作为一种生物催化剂，具有高催化效率，高选择性，催化反应条件温和，清洁无污染等特点，其卓越的催化效能，令普通无机催化剂难以望其项背，因此酶的工业化使用一直是广受社会关注的课题，但天然酶稳定性差、易失活、不能重复使用，并且反应后混入产品，纯化困难，使其难以在工业中更为广泛的应用。此外，分离和提纯酶以及其一次性使用也大大增加了其作为催化剂的成本，严重限制了酶的工业推广。在此条件下，固定化酶的概念和技术得以提出和发展，并成为近些年酶工程研究的重点。酶的固定化，是用固体材料将酶束缚或限制于一定区域内，仍能进行其特有的催化反应，并可回收及重复使用的一类技术。通过固定化，可以解决天然酶的局限性，实现酶的广泛运用。基于对于酶的工业化使用和固定化酶的兴趣，我通过互联网和数据库信息检索的方式对酶的固定化技术发展状况进行了初步探索，并对目前的研究成果进行了简要的概括。希望能使大家对这一领域有所认识。检索过程说明 1，检索工具和数据库 1.1，百度搜索引擎 1.2，Google搜索引擎 1.3，中国期刊全文数据库 1.4，万方数据系统 1.5，重庆维普中文科技期刊数据库 2，检索过程简述

首先，我选择了使用百度和Google搜索引擎进行关键词检索，都得到了浩繁的搜索结果，所的信息主要是百科简介和企业广告信息，介绍较为浅显陈旧，可利用性较差，但可以用于简单的信息了解，在搜素过程中，尝试使用了布尔检索规则如“固定化酶and应用”、高级检索和结果中检索的检索方式，以减小数据量。也尝试了Google学术搜索，得到了很多有用信息。运用维普中文科技期刊数据库搜素“题名或关键词”为“固定化酶”的相关资料得到655条，搜素“题名或关键词”为“固定化酶应用”的相关资料得到72条，检索关键词搜素“题名或关键词”为“固定化酶研究”的相关资料得到4条. 万方数据系统搜索主题词"固定化酶",得到相关资料1024条，搜索“固定化酶技术应用”得到相关资料23条.。中国期刊全文数据库中检索“固定化酶技术”得到相关资料2604条，搜索“固定化酶技术应用”得到相关资料742条关键词酶固定化载体制备研究应用酶固定化技术研究进展提要：固定化酶有许多优点，尤其是稳定性和可重复使用性使其在许多领域得到广泛应用。固定化酶技术是一门交叉学科技术。目前已得到长足的发展。本文重点介绍了固定化酶制备的传统方法和近些年出现的一些新方法，同时对酶在一些性能优良的栽体上的固定进行了综述。正文：一，传统的酶固定化方法

全羧化酶合成酶缺乏症诊疗指南【2019版】

44.全羧化酶合成酶缺乏症概述全羧化酶合成酶缺乏症（holocarboxylase synthetase deficiency，HLCS）是导致多种羧化酶缺乏（MCD）的病因之一。由于HLCS 基因突变导致HLCS 活性下降，不能催化生物素与生物素依赖的多种羧化酶结合，从而影响多种羧化酶的活性，使脂肪酸合成、糖原异生及氨基酸的分解代谢发生障碍，与生物素酶缺乏相同，导致异常代谢产物在体内蓄积，出现不同程度的临床症状，大部分患者对生物素治疗效果显著。病因和流行病学 HLCS 是由于编码全羧化酶合成酶的基因HLCS 突变导致全羧化酶合成酶活性降低，生物素合成障碍所致的是有机酸血症。日本患病率约1/100000；中国患病率尚不清楚。上海交通大学附属新华医院小儿遗传代谢病研究室近8 年在临床高危儿中诊。断21 例MCD 缺乏症，其中HLCS 缺乏症19 例（占90.5％）临床表现 HLCS 缺乏症患儿多在新生儿、婴儿早期发病，北京协和医院报道的11 例HLCS 缺乏症病患儿发病集中在生后3 周～6 个月，仅3 例1 岁后发病；也有晚发型HLCS 缺乏症。临床表现与生物素酶缺乏相似，无特异性，主要有喂养困难、呕吐、腹泻、肌张力低下、惊厥、精神萎靡、嗜睡、呼吸困难、发育落后、顽固皮疹、脱皮，可合并酮症、代谢性酸中毒、高乳酸血症等。皮肤损害中大部分患者在头面部、颈部、躯干、臀部等部位皮肤红疹或红斑、溃烂或水疱、糠状或片状鳞屑，或皮肤干糙、脱皮等，少数仅在口周、眼周、肛周局部出现皮疹。HLCS 缺乏症患者不伴听力或视力障碍，不同于生物素酶缺乏症。辅助检查 1.血串联质谱酰基肉碱检测血3-羟基异戊酰肉碱（3-hydroxyisovlerylcarnitine，C5-OH ）增高，可伴有丙酰肉碱（p ropionylcarnitine ，C3 ）或C3 与乙酰肉碱

2017-2018学年人教版高中生物选修一专题4 酶的研究与应用课题3 酵母细胞的固定化 Word版含答案

课题3酵母细胞的固定化 1．概念利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。 2．方法 (1)包埋法：多适于细胞的固定化； (2) }化学结合法物理吸附法多适于酶的固定化。 3．载体包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。 4．优点 (1)固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以反复利用。 (2)固定化细胞技术制备的成本低，操作容易。 5．实例——高果糖浆的生产 (1)原理：葡萄糖―――――→葡萄糖异构酶果糖。 (2)生产过程： ①将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入。 ②使葡萄糖溶液流过反应柱，与固定化葡萄糖异构酶接触。 ③转化成的果糖，从反应柱的下端流出。 1．固定化酶常采用化学结合法和物理吸附法，而固定化细胞则常采用包埋法。 2．制备固定化酵母细胞的基本步骤是：酵母细胞的活化―→配制CaCl 2溶液―→配制海藻酸钠溶液―→海藻酸钠与酵母细胞混合―→固定化酵母细胞。 3．配制海藻酸钠溶液浓度过高，则难以形成凝胶珠；若浓度过低，则固定的酵母细胞少，影响实验效果。 4．配制海藻酸钠溶液应小火加热或间断加热。 5．固定化酶和固定化细胞技术既实现了对酶的重复利用，降低了成本，又提高了产品质量。

(3)反应柱：酶固定在一种颗粒状的载体上，再将其装入反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板上的小孔，而反应溶液却可以自由通过。 (4)优点：反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。 1．酶能加快化学反应速率，但溶液中的酶难以回收，不能利用。要想既降低生产成本，又不影响产品质量，该如何解决这一问题？提示：将酶固定于不溶于水的载体上，使酶既能与反应物接触，又能与反应物分离，还可重复利用。 2．固定化酶和固定化细胞一般采用什么方法？为什么？提示：固定化酶常用化学结合法或物理吸附法。因酶分子小，易从包埋材料中漏出，故一般不用包埋法进行固定。固定化细胞常用包埋法，因个大的细胞难以被吸附或结合。 3．从操作角度来考虑，你认为固定化酶技术与固定化细胞技术哪一种方法更容易？哪一种方法对酶活性的影响更小？提示：固定化细胞技术。固定化细胞技术。 4．固定化细胞固定的是一种酶还是一系列酶？如果想将微生物的发酵过程变成连续的酶反应，应该选择哪种方法？提示：一系列酶；固定化细胞技术。 5．如果反应物是大分子物质，又应该采用哪种方法？为什么？提示：固定化酶技术。因为大分子物质不容易进入细胞内，如果采用固定化细胞技术会使反应效率下降。 [跟随名师·解疑难] 直接使用酶、固定化酶和固定化细胞的比较

固定化酶技术与应用

固定化酶技术与应用姓名：高强专业：生物科学学号：2004083011 日期：2013年5月

固定化酶技术及应用摘要：近年来由于固定化酶技术的发展，对固定化酶载体的研究非常活跃。本文对固定化酶载体,固定化酶的应用生产,酶传感器，固定化细胞技术进行简单介绍。关键词：固定化酶载体应用固定化细胞引言固定化技术的应用可追溯到20世纪50年代，最初是将水溶性酶与不溶性载体结合起来，成为不溶于水的酶的衍生物。1971年第一届国际酶工程会议上正式建议采用“固定化酶”的名称。所谓固定化酶，即在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续地进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。固定化酶属于修饰酶，其具有以下优点：1极易将固定化酶与底物，产物分开；2可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应；3在大多数情况下，能够提高酶的稳定性；4反应过程能够加以严格控制；5产物溶液中没有酶的残留，简化了提纯工艺；6较游离酶更适合于多酶反应；7可以增加产物的收率，提高产物的质量；8酶的使用效率提高，成本降低。鉴于固定化酶的优点，本文从固定化酶载体的研究进展,固定化酶的应用，固定化酶的生产，在食品加工中的使用，固定化细胞技术等方面进行介绍。固定化酶载体研究进展载体材料的选择是决定酶能否成功固定化以及固定化酶活力高低的重要因素。酶蛋白的活性中心是酶催化活性所必需的，酶蛋白的空间结构也与酶活力密切相关，因而．在固定化的过程中，必须注意酶活性中心的氨基酸残基不受到载体的影响．而且要避免酶蛋白高级结构的破坏[1]。甲壳素及壳聚糖作为载体的固定化方法报道较多的有吸附法、通过双功能试剂交联的共价结合法。目前，使用较多的是用戊二醛作交联剂的共价结合法。载体的形态有片状、球状、膜状、无定形等。1982年．John Wiley 利用甲壳素、壳聚糖的吸附作用固定化胰蛋白酶，把甲壳素、壳聚糖固态混合研磨40h，加入粉末状胰蛋白酶混合研磨进行固定化，另一对照样加入酶液进行固定化。结果表明胰蛋白酶以粉末状进行固定化时效果更好，且研磨时间越长，固定化效果越好。得出结论：甲壳素、壳聚糖表面积的增加有利于胰蛋白酶的固定化溶液酶在数天内几乎失去全部活力，而固定化酶在室温或高于室温的条件下仍保持其活力。纳米粒子作为酶固定化的载体，当其具有磁性时，制备的固定化酶易从反应体系中分离和回收，操作简便；并且利用外部磁场可以控制磁性材料固定化酶的运动方式和方向，替代传统的机械搅拌方式，提高固定化酶的催化效率。在众多纳米材料中，氧化铁因其在磁性、催化等多方面的良好特性而备受瞩目[2]。微胶囊是一种采用高分子聚合物或其他成膜材料将物质的微粒或微滴包覆所形成的微小容器，其粒径一般在微米至毫米级范围，通常为5～400μm。将酶用微胶囊包覆后形成的微胶囊固定化酶，由于被催化物质和产物可自由通过囊壁,因而能起到酶催化剂的作用[3]。酶经过微胶囊固化后,还使酶具有如下的优点：①提高了酶的稳定性,使其可以在恶劣的条件下存活。微胶囊囊壁可将对酶活性和稳定性有影响的抑制因子、有害因子等排除在外，同时还可与一定量的稳定剂、整合剂等一起包埋，进一步增加其耐极端条件的能力；②通过选择合适的胶囊，可控制酶的释放时间。这对于多阶段加工过程中酶的活力要在后一阶段发挥的情况

纳米材料固定化酶的研究进展_高启禹

?综述与专论? 2013年第6期生物技术通报 BIOTECHNOLOGY BULLETIN 酶的固定化方法和技术研究是酶工程研究的重点之一，其核心是如何将游离的酶通过一定的方式与水不溶性的载体相结合，同时保持酶的催化活性和催化特性。固定化酶的概念自1953年由德国科学家Gubhofen ［1］提出以来，先后经过了实验室研发到工业化生产的重大转折，并建立了传统的固定化酶的基本方法，如包埋法、交联法、吸附法和共价结合法［2］。近年来，随着结构生物学、蛋白质工程及材料科学的不断发展，在酶的固定中出现了一些新型载体和新型技术，从而使酶在负载能力、酶活力和稳定性等方面获得了极大提高，且降低了酶在工农业应用中的催化成本。这些载体和技术包括交联酶聚集体、“点击”化学技术、多孔支持物和最近的以纳米粒子为基础的酶的固定化［3］。纳米材料作为收稿日期：2012-11-27基金项目：河南省科技厅科技攻关项目（112102210299），河南省教育厅自然研究计划项目（2011A180026）作者简介：高启禹，男，硕士，讲师，研究方向：酶与酶工程；E -mail ：gaog345@https://www.docsj.com/doc/521283270.html, 纳米材料固定化酶的研究进展高启禹1 徐光翠2 陈红丽1 周晨妍1 （1.新乡医学院生命科学技术学院河南省遗传性疾病与分子靶向药物重点实验室培育基地，新乡 453003； 2.新乡医学院公共卫生学院，新乡 453003）摘要：纳米材料在蛋白酶及核酶的固定化研究领域进展迅速，主要包括各种磁性纳米载体及非磁性纳米载体。目前在固定化纳米载体的特性、固定化方法及固定化效果上已进行了广泛探讨。综述以纳米载体的研究现状为基础，分析纳米载体固定化酶的应用前景及纳米载体固定对酶学性质的影响，并对该技术的研究进行介绍和展望。关键词：纳米材料固定化酶磁性载体非磁性载体核酶 Research Progress of Nanoparticles for Immobilized Enzymes Gao Qiyu 1 Xu Guangcui 2 Chen Hongli 1 Zhou Chenyan 1 （1. College of Life Science and Technology ，Xinxiang Medical University ，Henan Key Laboratory of Hereditary Disease and Molecular Target Drug Therapy （Cultivating Base ），Xinxiang 453003；2. College of Public Health ，Xinxiang Medical University ，Xinxiang 453003） Abstract: Immobilization of protease and ribozyme by nanometer carrier are researched as a more useful means, including of the magnetic nanoparticle and nonmagnetic nanoparticles. Currently, the types of immobilized carrier and methods and results of nanoparticles are discussed. In this paper, we describe the current application of immobilized enzyme by nanocarrier, the effect of nanoparticles matrix to enzymatic properties and the prospect of application for the above mentioned technology were introduced, and the direction of the development of nanoparticles immobilization of enzyme was analyzed. Key words: Nanoparticle cartie Immobilized enzymes Magnetic nanoparticles Non magnetic nanoparticles Ribozyme 酶固定化的新型载体，能够体现良好的生物相容性、较大的比表面积、较小的颗粒直径、较小的扩散限制、有效提高载酶量及在溶液中能稳定存在等优点［4］。固定化的微粒状态根据纳米材料物理形态的差异性可分为纳米粒（包括纳米球、纳米囊）、纳米纤维（包括纳米管、纳米线）、纳米膜及纳米块等。目前，用于酶固定化的纳米形态以纳米粒（Nanoparticles，Nps）最为常见，纳米粒通常指粒子尺寸在1-1 000 nm 范围内的球状或囊状结构的粒子。而用于酶固定的纳米载体材料有磁性纳米载体、非磁性纳米载体等［5］。但是，在进行相关固定化设计时，仍然需严格遵循固定化酶的主要任务，即一方面要满足应用上的催化要求；另一方面又要满足在调节控制及分离上的非催化要求。

21-羟化酶缺乏症罕见病诊疗指南

21-羟化酶缺乏症罕见病诊疗指南概述 21-羟化酶缺乏症（21-hydroxylase deficiency，21-OHD）是先天性肾上腺增生症（congenital adrenal hyperplasia，CAH）中最常见的类型，是由于编码21-羟化酶的CYP21A2基因缺陷导致肾上腺皮质类固醇激素合成障碍的一种先天性疾病，呈常染色体隐性遗传。经典型患者可发生肾上腺危象，导致生命危险；高雄激素血症使女性男性化，导致骨龄加速进展、矮身材以及青春发育异常，并影响生育能力。病因和流行病学 21-OHD由位于染色体6p21.3区域内的CYP21A2基因突变引起。其编码的蛋白为21羟化酶（P450c21）。该酶催化17羟孕酮（17-OHP）转化为11-脱氧皮质醇，同时催化孕酮转化为11-脱氧皮质酮，二者分别为皮质醇和醛固酮的前体。21羟化酶活性降低致皮质醇和醛固酮合成受损。皮质醇水平合成减少，通过负反馈使垂体ACTH分泌增加，刺激肾上腺皮质细胞增生；而醛固酮分泌不足激活上游肾素和血管紧张素Ⅱ的分泌，同时由于中间产物的堆积，为性激素（在肾上腺皮质主要为雄激素）合成提供了异常增多的底物，产生了旁路代谢亢进的特征性后果——高雄激素血症。雄激素升高显著程度依次为雄烯二酮、睾酮和脱氢表雄酮（DHEA）。 CYP21A2基因的突变类型有百余种，80％存在基因型和表型的相关性。当突变导致21羟化酶活性低于1％时，表现为严重失盐，呈现低钠血症和高钾血症，新生儿肾上腺危象。当酶活性残留为1％～2％时，醛固酮还可维持在正常范围，失盐倾向低（但应激时仍可发生）。酶活性保留有20％～50％时，皮质醇合成几乎不受损。按基因型-临床表型的关系、醛固酮和皮质醇缺乏的程度、高雄激素的严重程度，21-OHD分为两大类型：①经典型21-OHD，按醛固酮缺乏程度又分为失盐型（salt wasting，SW，约占75％）和单纯男性化型（simple virilizing，SV，约占25％）；②非经典型21-OHD（non classical CAH，NCCAH）。 CAH根据缺陷酶的种类可分为多种类型。21-OHD是最常见的类型，占

固定化酶在现代工业中的应用

固定化酶在现代工业中的应用姓名：胡艳芬学号：2008132106 指导教师：张孟摘要酶是一类有催化功能的蛋白质,具有反应条件温和, 底物专一性强, 可在水溶液和中性pH 下操作等优点。与游离酶相比，固定化酶在保持其高效专一及温和的酶催化反应特性的同时，又克服了游离酶的不足之处。本文简要介绍了固定化酶的概念、制备方法及其在生物、医药、环境保护等方面的广泛应用。重点介绍一些固定化酶在现代工业中的应用，并对其应用前景进行了展望。关键词固定化酶制备工业应用前景酶是一类由活细胞产生的具有生物催化功能的分子量适中的蛋白质,具有极高的催化效率、高度的特异性及控制的灵敏性。大多数酶是水溶性的。由于酶催化反应具有底物专一性、催化高效性、反应条件温和等优点,符合绿色化学的要求,从而被大家高度重视,已在许多领域得到广泛的应用[1]。酶的最大缺点是其不稳定性,在酸、碱、热及有机溶剂中易发生变性,活性降低或丧失;而且酶反应后,会在溶液中残留,造成酶反应难以连续化、自动化,同时也不利于终产品的分离提纯,这些都大大阻碍了酶工业的发展,所以有必要采取酶工程技术改善这些缺点。酶工程技术措施较多,其中酶的固定化技术是重要举措之一。酶的固定化是用人工方法把从生物体内提取出来的酶固定在特定的载体上或使酶与酶相交联,酶被限定在一定区域内,但仍保持原有高效、专一、条件温和的催化功能[2]。已固定化的酶像化学反应所用的固体催化剂那样, 既能发挥它们的催化特性, 又能回收, 并能多次反复使用, 使整个生产工艺可以连续化、自动化。近年来, 国内外科技工作者在固定化酶在工业生产中的应用做了大量研究，并得到了广泛的发展，本文将对这些成就做具体介绍。 1 固定化酶的概念 1916 年Nelson 和Griffin最先发现了酶的固定化现象后, 科学家就开始了固定化酶的研究工作。1969 年日本一家制药公司第1 次将固定化的酰化氨基酸水解酶用来从混合氨基酸中生产L-氨基酸, 开辟了固定化酶工业化应用的新纪元。酶的固定化是用人工方法把从生物体内提取出来的酶固定在特定的载体上或使酶与酶相交联,酶被限定在一定区域内,但仍保持原有高效、专一、条件温和的催化功能。通常酶是游离的,而经过固定化以后,酶被束缚在一定区域内,因而这样的酶被称为固定化酶[ 3, 4 ]。

脂肪酶修饰研究进展

脂肪酶修饰研究进展摘要脂肪酶广泛应用于食品、化工和生物技术等领域，反应体系涉及溶剂体系和水相体系；为提高脂肪酶在反应中活性和稳定性，可采取多种方法对脂肪酶进行修饰。该文对脂肪酶修饰方法进行综述。关键词脂肪酶酶修饰酶脂肪酶（EC 3.1.1.3）能催化脂肪酸酯水解、醇解、酸解、酯交换及脂肪酸酯化反应，广泛应用于食品、化工、医药、纺织等领域；脂肪酶可应用于水相反应，亦可应用于非水相反应。脂肪酶系由生物细胞所分泌、以蛋白质为主要成分生物催化剂，具有选择性好、催化活性高、反应条件温和、环保无污染等特点。但天然脂肪酶在实际应用中仍存在一些问题，如游离酶与产物分离困难、游离酶不易回收重复利用、游离酶稳定性差等。为解决天然脂肪酶在实际应用中存在问题，研究者采用多种方法对其进行修饰，以改善其功能。酶修饰化技术始于20世纪50年代，并很快应用于工业化生产。酶修饰目的有：定向修饰酶催化活性中心氨基酸残基，揭示酶活性中心构成及催化机理修饰与组成酶活性中心无关氨基酸侧链，改善酶的应用性能及酶原有催化功能或创造新功能；酶与其它物质（或化合物）通过非共价键相互作用，改善酶的表面特性或应用特性。根据修饰中酶与修饰分子间作用力不同，可将酶的修饰方法分为共价修饰和非共价修饰。 1 脂肪酶共价修饰 1.1 大分子修饰脂肪酶很多大分子经活化可用以修饰脂肪酶，如聚乙二醇、葡聚糖、右旋糖苷、甲壳素和壳聚糖及其衍生物等。聚乙二醇（PEG）是一种单功能聚合物，具有一系列不同分子量产品，其无毒副作用、无刺激性、无免疫原性，并具良好水溶性，与许多有机物组份呈良好相溶性。20 世纪70 年代后期，PEG 对蛋白质化学修饰已有很多报道。Abuchowski研究发现，经PEG修饰蛋白质作为药物比未修饰蛋白质有效许多。PEG主要通过改变蛋白分子侧链基团或分子中主链结构对脂肪酶进行修饰，按PEG 修饰基团不同可将之分为氨基修饰、巯基修饰、羧基修饰等。但PEG用于脂肪酶化学修饰必须活化，因此PEG修饰一般可分为两步：首先，将PEG 予以活化处理，使其连接一个活性基团，以便其与酶蛋白分子某些功能基团结合，然后将经活化PEG与酶进行共价结合。目前，最常用活化剂有：氰尿酰氯（三聚氯氰）、三氟乙烷磺酰氯、氯甲酸–P–硝基苯酯、N–羟基琥珀酰亚胺等。其中三聚氯氰是一种常用活化剂，价格低廉、容易获得；但毒性较大，且有可能会影响酶活性。脂肪酶经活化PEG 修饰后，可提高其在有机溶剂中溶解性和稳定性；但酶活可能会有不同程度改变。用硝基苯基氯仿、氰尿酸氯化物活化的PEG修饰念珠菌属脂肪酶，修饰酶在异辛烷中稳定性和活力均提高许多。而用对硝基苯―氯甲酸酯活化PEG，再用此活化PEG 修饰C.rugosa 类VII脂肪酶（CRL），修饰虽降低酶活性，但提高酶稳定性。经PEG修饰后可提高酶在有机溶剂中稳定性和溶解性；但PEG修饰脂肪酶在存在少量水条件下才能在酯化反应和酰基交换反应体系中发挥其活力，同时少量水的存在可使反应逆向进行。甲壳素是一种在自然界储量丰富天然多糖，对蛋白质呈有高亲和性，有许多反应基团，是一种具多功能基团高分子化合物，可发生多种反应。甲壳素部分水解脱乙酰基可得到壳聚糖。甲壳素、壳聚糖均存在氨基，能与酶蛋白共价结合，又能螯合金属离子，使金属离子不能抑制酶活性。脱酰壳聚糖也可通过戊二醛偶联到酶分子上。黄朋、Lee 等采用Fe3O4化学沉淀法合成一种磁性高分子微球，通过固定化修饰脂肪酶，可提高脂肪酶耐受性、酶使用次