酵素の応用

酵素は製薬産業で薬剤として使用されることがあります。薬剤としての酵素には二つの独自の特性があります。第一に、酵素は特定のターゲットに特異的に結合することができます。第二に、酵素はターゲット分子を望ましい製品に変換する反応を触媒することができます。したがって、薬剤としての酵素は通常の小分子薬剤に比べて比類のない潜在能力と利点を持っています。

食品産業で使用される酵素のほとんどは動物の内臓や植物から抽出されていましたが、現在ではほとんどが微生物発酵によって得られています。一般的に、食品酵素の純度は特に高くある必要はなく、ほとんどは部分的に精製された酵素です。特別な用途がない限り、例えば低カロリービールに使用されるタンパク質分解酵素のように、純度が高いほど効果が良くなります。グルコアミラーゼは食品加工で最も広く使用される酵素であり、次いでプロテアーゼ、リパーゼ、エステラーゼが続き、さらに酸化還元酵素や異性化酵素が続きます。

酵素は飼料、繊維、製紙、皮革、洗剤などの産業生産に広く使用されています。飼料に酵素を添加することで、デンプン、タンパク質、ミネラルの利用率を向上させ、動物飼料に存在する抗栄養因子を分解し、動物の消化不良を防ぎ、飼料の消化率を改善します。アミラーゼとリパーゼは主に生地のパルピングに使用され、白さ、顔料の吸収、布の柔らかさを向上させます。製紙業界では、キシラナーゼとセルラーゼを用いたパルプの前処理により、化学漂白剤の使用量を減少させることができます。ラッカーゼはパルプ中のリグニンを分解し、紙の白さを向上させることができます。

酵素は、さまざまな方法でクリーンな環境を維持するための強力なツールです。農業食品、石油、動物飼料、洗剤、パルプと紙、繊維、皮革、石油、特殊化学および生化学産業など、いくつかの産業で環境目的のために利用されています。酵素は廃棄物管理における使用を通じて、汚染のない環境を維持するのにも役立ちます。組換えDNA技術、タンパク質工学、合理的酵素設計は、酵素の環境応用に関する新興研究分野です。将来的には、遺伝子シャッフル、高スループットスクリーニング、ナノテクノロジーなど、さまざまな技術が採用されることが期待されます。

現代の世界では、バイオテクノロジーは生物システムや生物を使用して製品を製造または修正するプロセスを指すことがよくあります。従来の発酵に加えて、バイオテクノロジーのツールは、遺伝子工学、応用免疫学、医療療法および診断など、より高度な科学を利用するように拡大しています。これらのツールの中で、さまざまな酵素は不可欠であり、分子生物学の実験を達成するためのハンマーやチゼルのように見えることもあれば、産業生産における効率的なマイクロリアクターとして機能することもあります。