生物催化劑和酶工程是生物工程的重要研究和應
用領域，K.布赫霍爾茨、V.卡謝、U.T.博恩舒爾等編
著的《生物催化劑與酶工程》將為讀者帶來人類應用
生物催化劑的歷史，酶的催化原理、動力學、產量、
循環、特性以及設計方法等知識。不僅涵蓋了常用的
可溶性酶，也著重介紹了新式的固定化酶在有機合成
、生物反應器設計和反應工程中的應用。每一章都有
大量的應用實例，章末還設有習題以幫助讀者更好地
學習這門令人興奮的學科。
本書適合於生物化學、生物催化工程、發酵生產
等領域的研究者和技術人員使用。

前言
1 酶技術簡介
1.1 引言
1.1.1 什麼是生物催化劑
1.2 生物技術生產工藝的目的與潛能
1.3 酶技術與應用生物催化的歷史節點
1.3.1 早期發展
1.3.2 19世紀90年代的科學進展：生物化學的典範；應用中走向成功
1.3.3 20世紀50年代後的發展
1.4 生物技術過程：遊離酶或胞內酶作為生物催化劑的應用
1.5 以酶為基礎的生產過程的優點與缺點
1.6 新的以及改進的酶工藝的目的和繫統基本特征
1.6.1 目的
1.6.2 酶工藝過程的合理設計繫統的基本特征
1.6.3 酶技術的使用現狀和展望
1.7 練習
2 酶作為生物催化劑的基礎知識
2.1 引言
2.2 酶的分類
2.3 酶的合成與結構
2.4 酶的功能及其催化機制
2.5 自由能變化與酶催化反應的特異性
2.6 酶催化的平衡控制和動力學控制的反應
2.7 酶催化反應動力學
2.7.1 酶催化反應動力學性質和選擇性的定量關繫
2.7.2 水深液中kcat、Km對pH、溫度、抑制劑、激活劑和離子強度的依賴性和選擇性
2.8 酶反應終點和給定時間內到達終點所需酶量
2.8.1 產率的濕度依賴性
2.8.2 終點產率的pH依賴性
2.8.3 外消旋物動力學分解反應的終點
2.9 微溶性產物和底物的酶催化過程
2.9.1 水懸液中的酶催化過程
2.9.2 在產物和底物可溶（酶懸浮）的**規溶劑中的酶催化過程
2.10 酶的穩定性、變性和復性
2.11 通過自然進化、體外進化或理性酶工程得到的*好的酶
2.11.1 自然進化引起的酶性質的改變
2.11.2 通過體外進化提高酶性質的方法
2.11.3 理性酶工程
2.11.4 生物合成（催化抗體）或化學合成（合成酶）的新酶
2.12 練習
3 有機化學中的酶
3.1 引言
3.1.1 動力學拆分或不對稱合成
3.2 實例分析
3.2.1 氧化還原酶（EC1）
3.2.2 水解酶（EC3.1）
3.2.3 裂合酶（EC4）
3.3 練習
4 酶的生產與純化
4.1 引言
4.2 酶源
4.2.1 動物和植物組織
4.2.2 野生型微生物
4.2.3 重組微生物
4.3 酶產量的提高
4.3.1 影響酶產量的過程
4.4 提高周質酶和胞外酶產量
4.4.1 青霉素酰化酶
4.4.2 脂肪酶
4.5 酶的下遊處理
4.5.1 工業用酶
4.5.2 用於治療和診斷的酶
4.6 練習
5 酶在溶液中的應用：可深酶和酶繫統
5.1 引言及應用領域
5.1.1 遺傳工程的影響
5.1.2 培養基的設計
5.1.3 安全問題
5.2 時空產率和生產效率
5.3 酶在溶液中的應用例子
5.3.1 概論
5.3.2 澱粉加工
5.3.3 範例和前景
5.4 膜繫統和工藝
5.5 練習
5.5.1 練習1：用轉化酶生產轉化糖
5.5.2 練習2：不同條件下酶失活計算
5.5.3 練習3：用青霉素酰胺酶水解青霉素
6 酶的固定化及其應用
6.1 原理
6.1.1 固定化的參數
6.2 載體
6.2.1 無機載體
6.2.2 多糖
6.2.3 合成聚合物
6.3 結合方法
6.3.1 吸附
6.3.2 共價結合
6.4 例子：固定化酶的應用
6.4.1 碳水化合物的水解與修飾
6.4.2 青霉素和頭孢菌素的合成和水解
6.4.3 其他工藝
6.5 練習
6.5.1 酶固定化在離子交換器上
7 微生物和細胞的固定化
7.1 引言
7.1.1 基本觀點
7.2 通過聚集作用和絮凝作用固定化
7.3 包埋固定化
7.3.1 在多聚網格中的包埋
7.3.2 離子化凝膠中的包埋
7.4 吸附
7.5 黏附
7.5.1 基本思路
7.5.2 應用
7.6 展望：設計的細胞
7.7 練習
7.7.1 用藻酸鈣包埋酵母菌用於乙醇生產
7.7.2 厭氧流化床反應器的特點
8 固定化生物催化劑的特性
8.1 引言
8.2 影響固定化生物催化劑時空產率的因素
8.3 固定化生物催化劑的效力因子
8.4 傳質與反應
8.4.1 固定化生物催化劑*大反應速率與顆粒半徑的函數關繫
8.4.2 效力因子和顆粒內外濃度分布曲線計算
8.5 時空產率和不同反應器的效力因子
8.5.1 連續攪拌反應器
8.5.2 填料床反應器（PB）或間歇攪拌反應器
8.5.3 CST與PB反應器的比較
8.6 固定化生物催化劑基本性質的測定
8.6.1 物理-化學性質
8.6.2 固定化生物催化劑的動力學性質；水繫和其他體繫中支持物性質在納米或微米水平上的影響
8.6.3 反應條件下的生產能力和穩定性
8.7 固定化生物催化劑計算數據與實驗數據的比較
8.8 水懸浮液中固定化生物催化劑在酶反應過程中的應用
8.9 改善固定化生物催化劑的效能
8.10 練習
9 反應器及過程技術
9.1 反應器類型
9.1.1 基本反應器類型及物料平衡
9.1.2 其他反應器類型和結構：應用實例
9.2 實例學習1：由頭孢菌素C催化生產7-ACA
9.2.1 生產-內酰胺抗生素的酶催化過程
9.2.2 7-ACA的生產過程
9.2.3 從頭孢菌素C到7-ACA的轉換
9.2.4 反應特征及確定限制因素
9.2.5 酶的特性及其限制因素
9.2.6 過程選擇的評估
9.3 反應器中的停留時間分布、混合、壓降和質量傳遞
9.3.1 放大，無因次數
9.3.2 停留時間分布
9.3.3 攪拌式反應器中的混合
9.3.4 反應器中的質量傳遞
9.3.5 管式反應器中的壓降和流化
9.4 過程技術
9.4.1 概述
9.4.2 實例學習2：高果糖漿的生產
9.4.3 反應器設備
9.4.4 展望：對集成化過程工程的一點看法
9.5 練習
9.5.1 實例學習2相關習題
9.5.2 混合與攪拌相關習題
附錄A 生物技術信息世界：反應信息行為的8個要素
附錄B 符號
索引