课程代码：
课程中文名称: 酶工程技术
课程英文名称： Enzyme Engineering Technology
课程类别：必修
课程学分数：
课程学时数：36
授课对象：生物工程专业
本课程的前导课程：酶工程、生物分离与纯化技术
一 教学目的
本实验是建立在酶工程、生物分离与纯化技术等课程基础上的一门综合性实验，通过应用现代酶工程技术对乙醇脱氢酶、木瓜蛋白酶、α-淀粉酶的研究，提高学生思考、解决问题的能力和独立研究能力，熟悉论文撰写要求。
二 教学要求
1、通过学习提取、分离与纯化、含量分析与检测等基本实验技术（包括实验方法、操作技术和一些基本仪器的使用等），对乙醇脱氢酶、木瓜蛋白酶、α-淀粉酶进行综合性的分析研究，提高学生的综合素质。
2、进一步将所学的各种基本实验方法和实验技术的综合运用。训练实验的动手能力，熟练地使用各种实验仪器。
3、学会准确详细地记录实验现象和数据的技能。培养严谨细致的科学作风和团结互助的合作精神，鼓励学有余力的学生自行参与实验教改，思想活跃，积极与老师交流意见，鼓励学生勇于创新。
4、由划分的不同研究小组，选择3类酶的不同阶段课题，在规定的36学时内进行试验，研究结果分两部分：技术路线条件与参数的确定和技术路线的质量检测分析，最后每人完成3000-5000字的论文撰写。
三 课程内容与要求
1.乙醇脱氢酶(Alcohol Dehydrogenase，ADH)的研究
1.1乙醇脱氢酶的提取
考察不同的方法对乙醇脱氢酶的提取，通过检测乙醇脱氢酶的活性，确定乙醇脱氢酶的最佳的提取方案。
1.1.1乙醇脱氢酶最佳提取方法的研究；
1.1.2乙醇脱氢酶最佳提取液浓度的研究；
1.2乙醇脱氢酶的分离与纯化
考察不同的方法对乙醇脱氢酶的分离纯化，通过检测乙醇脱氢酶的活性，确定乙醇脱氢酶的最佳纯化方案。
1.2.1硫酸铵盐析分离乙醇脱氢酶最佳浓度范围研究；
1.2.2从酵母细胞中分离纯化乙醇脱氢酶；
1.2.3壳聚糖对Zn2+螯合条件的影响；
1.2.4亲和层析法分离纯化乙醇脱氢酶
1.3乙醇脱氢酶的酶学性质
考察从酵母细胞中分离纯化所得乙醇脱氢酶，进行其酶学性质研究。
1.3.1温度对乙醇脱氢酶活性的影响；
1.3.2 pH值对乙醇脱氢酶活性的影响；
1.3.3乙醇脱氢酶分子量的测定。
【要点】
了解、熟悉实验内容和方案，明确课题研究目的，根据实验内容合理安排实验进程；掌握有关乙醇脱氢酶提取、分离纯化及酶活检测的具体方法及操作；熟练使用各种相关的实验仪器设备。
【重难点】
1.不同方法（酶解、超声破碎等）从啤酒酵母细胞中提取乙醇脱氢酶的条件优化；
2.盐析、凝胶过滤、亲和层析对乙醇脱氢酶分离纯化效果的比较。
2.蛋白酶的研究
2.1提取纯化胰蛋白酶
利用盐析的方法来分离提取胰蛋白酶。
2.2蛋白酶酶学性质检测
利用Km（米氏常数）法，分别确定胰蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶的相对分子量及酶学性质。
2.2.1胰蛋白酶酶学性质检测；
2.2.2枯草杆菌中性蛋白酶酶学性质检测；
2.2.3木瓜蛋白酶酶学性质检测；
2.3中性蛋白酶的固定化
2.3.1枯草杆菌中性蛋白酶卵清蛋白固定化；
采用变性的卵清蛋白直接作为载体，结合传统的交联固定法，用戊二醛作交联剂固定中性蛋白酶，提高其耐热性、热稳定性、耐酸碱等。通过实验确定枯草杆菌中性蛋白酶卵清蛋白固定化条件。
2.3.2枯草杆菌中性蛋白酶壳聚糖固定化；
选用壳聚糖制备成微球载体固定化中性蛋白酶，提高固定化酶的负载酶量，提高固定化酶活及其回收率。通过实验确定枯草杆菌中性蛋白酶壳聚糖固定化条件。
2.4中性蛋白酶的水解
研究蛋白液的浓度、酶的加入量、水解的温度、水解时间及pH值等因素对水解度的影响，确定适宜的范围值和因素组合。
2.4.1枯草杆菌中性蛋白酶水解鱼蛋白；
2.4.2枯草杆菌中性蛋白酶水解大豆蛋白。
【要点】
了解、熟悉实验内容和方案，明确课题研究目的，根据实验内容合理安排实验进程；掌握相关蛋白酶的分离提取及酶学性质检测的多种具体方法及操作，蛋白酶固定化技术的原理及操作方法；熟练使用各种相关的实验仪器设备。
【重难点】
1.胰蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶、木瓜蛋白酶的酶学性质检测；
2.对枯草杆菌中性蛋白酶固定化的条件优化；
3. α-淀粉酶的研究
3.1α-淀粉酶的的提取
考察不同的方法对α-淀粉酶的提取，通过检测α-淀粉酶的活性，确定α-淀粉酶的最佳的提取方案。
3.1.1α-淀粉酶最佳的提取条件的研究；
3.1.2α-淀粉酶最佳提取液浓度的研究；
3.2α-淀粉酶的分离与纯化
考察不同的方法对α-淀粉酶的分离纯化，通过检测α-淀粉酶的活性，确定α-淀粉酶的最佳纯化方案。
3.2.1硫酸铵盐析分离α-淀粉酶最佳浓度范围研究；
3.2.2凝胶过滤分离纯化α-淀粉酶的研究；
3.3α-淀粉酶的酶学性质的研究
利用Km（米氏常数）法，确定α-淀粉酶的相对分子量及酶学性质。
3.4α-淀粉酶的固定化
考察包埋法和交联法对α-淀粉酶固定化，确定其最佳固定化条件。
3.4.1海藻酸钠包埋法固定α-淀粉酶的研究；
3.4.2琼脂包埋法固定α-淀粉酶的研究；
3.4.3交联壳聚糖固定α-淀粉酶的研究。
【要点】
了解、熟悉实验内容和方案，明确课题研究目的，根据实验内容合理安排实验进程；掌握有关α-淀粉酶的提取、分离纯化及酶学性质检测的多种具体方法及操作，α-淀粉酶固定化技术的原理及方法；熟练使用各种相关的实验仪器设备。
【重难点】
1.不同方法、不同条件对分离提取α-淀粉酶的影响；
2.不同的固定化方法、不同的固定化条件对α-淀粉酶酶活的影响
四、课程内容重点及学时分配
备注：每课题分别由一小组人完成。
五、课程参考书
教 材：吴士筠、周岿、张凡，《酶工程技术指导书》，自编，2009.01.
参考书：郭勇主编，《酶工程》，北京：科学出版社，2004.08.
孙彦主编，《生物分离工程》，北京：化学工业出版社，，2005.03.
辛秀兰主编，《生物分离与纯化技术》，北京：科学出版社，2005.08.
俞俊棠主编，《生物工艺学》（新编），北京：化学工业出版社， 2005.
郭勇主编，《酶的生产与应用》，北京：化学工业出版社， 2003.
沈萍，陈向东主编，《微生物学实验》（第四版），北京：高等教育出版社，2007.11.
张龙翔，张庭芳，李令媛主编，《生化实验方法和技术》（第二版），北京：高等教育出版社，1997.07
六、考核方式
每人分别完成3000-5000字的研究论文为本课程的考核评定成绩的标准。
（撰写人：吴士筠，审核人： 吴士筠 ，批准人： ）