科技名词

生物催化剂

biological catalyst  

定义：能够改变化学反应速率但不改变反应总吉布斯自由能的且具有生物活性的生物物质。

学科：化学_物理化学_催化

相关名词：催化剂 酶促反应 固定化酶

【延伸阅读】

生物催化剂是生物反应过程中起催化作用的游离细胞、游离酶、固定化细胞或固定化酶的总称。生物催化剂按照其构造形态可以分为酶、细胞及多细胞生物体等；按照其形式也可分为游离型催化剂和固定化型催化剂。

生物催化剂所催化的化学反应与化学催化剂所催化的化学反应相比，反应得率高，副产品少，生物催化剂可降解，更加绿色环保。更重要的是生物催化具有化学催化所不具备的位置、区域和立体选择性，从而使得整个过程更加高效，成本也更低。由于上述原因，生物催化技术获得了迅猛发展，在医药、食品和农业等领域发挥着越来越重要的作用。制药是生物催化应用最多的行业之一，几乎所有的抗生素和许多甾体激素都是由微生物催化生产出来的，例如：用基因工程菌生产人胰岛素和人生长激素、抗病毒，生产抗癌用干扰素、血凝因子和叶红素等血液制品，以及各种疫苗和诊断用单克隆抗体。

尽管生物催化剂可以来自动物和植物，但是绝大多数还是来源于微生物的新酶。随着现代分子生物学的发展，重组DNA技术的应用，微生物作为生物催化剂的主要来源更加显示出巨大的潜力和优势。从某种意义上说，微生物是获取新酶及新化合物的有效途径，它们容易保藏、生长快速，而且经过改造后可以使得微生物只产生目标产物。

产酶微生物的发现通常包括分离和筛选两个环节。分离就是通过分离技术将目标微生物从其生存的各种环境中分离出来；筛选就是以性能为目标，选择确定适合的菌株。

在研究过程中，为了获得常规生物催化剂，一般采取如下途径和方法：

1.从土壤、污染区等自然环境中分离筛选具有新的催化活力的催化剂；

2.从国内外市售的商品酶和菌种保藏机构保藏的相关微生物中发现目标催化剂；

3.从宏基因组文库中发现新的生物催化剂；

4.采用基因组数据库挖掘的方法来获得目标生物催化剂。