“酶花”盛开时

人类是怎样认识酶的

人类对于酶的应用，有着一个从无意识使用到自觉应用的过程。比如，自古以来，在酿造啤酒、做面包、做乳酪这一类加工工艺中人们都曾不自觉地涉及到了酶的应用。

世纪中期，著名的法国科学家巴斯德在实验中观察到，葡萄汁被酿造成葡萄酒是由一种叫酵母的微生物在起作用。可是，在细菌的作用下，酒又会变质，产生醋酸或乳酸。大约到了 19 世纪末期，有人发现从酵母中制得的提取液，能使葡萄汁变成葡萄酒，葡萄酒又变成醋酸或乳酸，并证明这一连串的变化都是酵母细胞或细菌细胞内的酶在起作用。那么，酶如果离开了细胞还能不能起作用呢？实验发现，它居然也能使葡萄糖转变为酒精，这才意识到酶在细胞外也是能够起催化作用的，从此，酶的应用便提高到一个新的阶段。

离体的酶也能起作用

酶是有活力的蛋白质，所以在利用离开细胞的酶进行各种反应时，也应该在常温、常压下进行，而不能在高温、高压、强酸、强碱等条件下进行。酶的这一特性使工业生产发生了巨大的变化，降低了能源消耗，简化了设备

和操作工艺，节省了费用，从而降低了产品的成本，更重要的是减少了由工业生产造成的污染。

如今，酶的应用在食品、发酵、纺织、制革等方面已经取得了丰硕的成果。比如，利用淀粉酶、淀粉转葡萄糖苷酶和葡萄糖淀粉酶可将淀粉转变成葡萄糖和各种糖浆；利用葡萄糖异构酶可将甜味不及蔗糖的葡萄糖转变为甜度比蔗糖高得多的果糖；利用淀粉酶生产各种面包和点心；利用蛋白酶降低面粉中的蛋白质含量，使制成的饼干更加松脆；利用淀粉转葡萄糖苷酶制成低热量啤酒；利用蛋白酶除去啤酒在贮存中出现的絮状物，消除由于啤酒冷藏而产生的蛋白质沉淀；利用果胶酶使产品变得澄清⋯⋯

酶无所不能

在纺织工业中，过去人们普遍采用腐蚀性强的化学药物来除去糊在织物上的淀粉（即脱浆），如今改用淀粉酶进行脱浆，操作变得更加安全和容易。在皮革制造工业中，细菌蛋白酶可用于皮革的脱毛。利用从狗粪和鸽粪中提取的酶可以除去生皮上的某些蛋白质，使皮革更加柔软，更有韧性。在洗涤剂的生产中，添加少量的酶可提高洗涤剂的去污力。如佳美洗衣粉就是选用新型的蛋白酶原料制成的，它能去除一般洗衣粉所难于洗脱的血渍、奶渍、尿渍、肉渍等污渍；在蚕丝加工中，人们则利用青霉素酰化酶生产半合成的青霉素，消除以往采用化学合成工艺生产中使用的有机溶剂对人类产生的毒害作用。

酶除了能广泛地应用于工业生产的各个领域外，还能被用于疾病的医治。例如，胰凝乳蛋白酶可用于白内障摘除手术，使手术简化，成功率提高；胰蛋白酶对消除坏死组织，消炎止痛，愈合伤口有明显效果；尿激酶、链激酶可用于治疗静脉血栓、脉管炎；激肽释放酶用于缓解冠心病，使微血管舒张、血压下降；弹性蛋白酶对血管硬化有一定疗效；溶菌酶能破坏细菌的细胞壁，用于治疗咽喉炎、鼻炎、口腔溃疡等病；天冬酰胺酶可治疗急性淋巴白血病；青霉素酶可治疗青霉素过敏症；淀粉酶、胃蛋白酶可治疗消化不良。

溶菌酶

溶菌酶是一种生物体分泌的能溶解细菌细胞壁的酶。人和动物的眼泪、唾液、乳汁、汗水里都含有溶菌酶。溶菌酶的主要功能是抑制一些革兰氏阳性细菌的活动，使它们的细胞水解导致死亡。当有灰尘杂物侵入眼睛时，眼泪中的溶菌酶能抑制和杀灭侵入的细菌，保护角膜。溶菌酶除了抑制革兰氏阳性细菌外，还能对革兰氏阴性细菌产生抑制作用，烧伤病人很容易受到革兰氏阴性菌的感染，使用溶菌酶往往能收到预防效果。

如何利用酶来诊断

酶催化化学反应的能力叫酶活性。当人体患有某种疾病时，一些组织或器官就会发生病变而引起细胞破损，许多酶就会随之进入人的体液（血液、脑脊液、肠液、唾液等）中，使得体液中的某些酶的含量和活性明显升高。所以，通过对人体体液内某些酶活性的测定，可判断人是否患病。比如当人

患肝脏疾病时，血液中酶的活性发生了改变，其中最有临床诊断价值的便是谷丙转氨酶（GPT）的变化。目前，转氨酶的测定已普遍用于肝病的诊断。

在生物化学上，把催化相同反应、但具有不同性质的酶称为同工酶。当不同的内脏器官患病时，会出现不同类型的同工酶。所以我们可以根据测得同工酶的不同进行疾病诊断。例如肌酸激酶由两种不同的亚单位（M 和 B）组成，有三种同工酶，即 MM 型、MB 型和 BB 型。MB 型肌酸激酶在一般的情况下，主要存在于心肌中，当心肌梗塞后，由于缺血、缺氧造成心肌坏死，心肌内的 MB 型肌酸激酶便会出现在血液中，发病后 4 小时，血液中 MB 型肌酸激酶增多，16～24 小时达到高峰，含量可高出正常人的数十倍。MB 型肌酸激酶活性检查已是临床诊断心肌梗塞的重要指标之一。临床检查中还发现，在大多数前列腺癌患者的血液中会出现另一种类型的肌酸激酶——BB 型肌酸激酶，而正常人的血清中几乎不含这种酶。在医学上，将这种利用测定酶的活性来诊断疾病的方法称为酶学检查。在临床上利用酶学检查具有许多的优点：首先，酶学检查的临床检查误差小，并能排除其他代谢物可能造成的干扰现象；其次，酶反应的效率高，分析速度快。例如，利用普通方法诊断心肌梗塞常常要等好几个小时才能得到检查结果，这样往往耽误了急救病人的时间，甚至出现误诊现象。

酶学检查用于临床已有一个世纪的历史。19 世纪，淀粉酶及脂肪酶已用于临床诊断。到 20 世纪中期，磷酸酶、转氨酶和乳酸脱氢酶也开始被应用。其后，用于临床的新酶不断增加。

酶在生产、医学和生活中的实际应用例子还可举出许多许多。我们完全有理由相信，随着当前生物技术的不断发展，酶将获得更多的应用。“酶花”，这朵生物技术园地中的奇葩必将开得更加鲜艳。