在能源领域,使用固定化脂肪酶催化合成生物柴油可以缓解能源短缺的问题,一种通过大孔树脂吸附固定假丝酵母99125脂肪酶的方法,目前已经成功应用到生物柴油的催化合成上[16] ;通过聚丙烯酰胺凝胶包埋处理酸梭状芽孢杆菌IFO3847 菌株后,使用葡萄糖生产氢气也得到了大量应用[13]。文献综述
世界经济合作组织(OECD)指出:“生物催化技术是工业可持续化发展中最有希望的技术” [9]。 美国政府的2l世纪发展规划表明,生物催化技术可以在未来20年内减少传统化工原材料、水和能源消耗30%,并且减少污染物排放量约30%; 本世纪初着名的学术期刊《Science》邀请了十多个国际学术机构在生物催化领域的一系列特殊问题上以系列专刊的形式评述了取得的进展和前景的前沿。
我国也十分重视生物催化和生物转化研究[10],并将其列入“973”的多个项目计划和“国家中长期技术发展规划纲要”的尖端技术。主要关注了生物催化和生物转化过程中的重点问题:
(1) 加快新生物催化剂发现的问题 目前生物催化剂的筛选范围非常有限,缺乏微生物和酶的多样性知识。大多数微生物没有或不能培养, 微生物的实际培育仅占微生物总数的0。1%~1%,而实际筛选范围要窄得多, 而且循环周期也太长, 偶然性比较大。许多生物制品产品尚未找到正确的菌株和酶。
(2) 加快生物催化剂定向改造的问题 目前高效生物催化剂转化和开发的基本工具和技术手段仍然缺乏。
(3) 生物催化剂催化效率加快的问题 某些天然的生物催化剂存在效率不够,应用局限性大等问题。因此,在生物催化领域探索如何提高酶催化剂在工业催化反应生产过程中的稳定性和效率是关键问题。
以上事实表明,生物催化技术的发展关系到国家民生利益,一直都是各国政府和学术界的重点发展项目[11