泓域咨询/山东蛋白酶生产制造项目建议书
第二章 项目建设背景分析
一、蛋白酶项目背景分析
70年代中期，研究人员在用T4噬菌体研究DNA病毒复制过程中的蛋白分解作用时，采用基因重组和生化分析相互补充，详细研究了T4噬菌体前体的成熟（Black1983）。该前体是以基因产物gp21的前体松散组装。gp21由自身降解激活，蛋白酶分割至少6种前体蛋白（Showeetal.1973）。在DNA切割的同时，DNA也被封装（Packaged）形成一种稳定的封装头（Packagedhead）结构。但对这一过程尚缺少全面的了解，因为该过程可能的抑制剂和gp21的结构作用尚需研究。
弹性蛋白酶（Elastase）是一种以分解不溶性弹性蛋白为特征的广谱蛋白水解酶，它可由动物胰脏提取或由微生物发酵制得。
由动物胰脏提取纯化的弹性蛋白酶是一种肽链内切酶，含240个氨基酸残基，分子量为25900，等电点PI9.5。
微生物弹性蛋白酶与胰弹性蛋白酶一样，具有较广的水解特性，不但能降解弹性蛋白，而且对酪蛋白、明胶、血纤维蛋白、血红蛋白、白蛋白等多种蛋白质都能分解，是一种广谱的肽链内切酶。国外也用它作为药用酶，其作用效果与胰弹性蛋白酶相似。
来源不同的微生物弹性蛋白酶，都能降解其天然底物--弹性硬蛋白，作为同功不同源蛋白质，其特点、性质、分子量大小等都有所差异，其等电点也各不相同。
弹性蛋白酶最初是由Balo和Banga在1949年从胰脏中分离纯化出来，并指出其含量水平与动脉样硬
泓域咨询/山东蛋白酶生产制造项目建议书
化症有关。从此对该酶的研究一直很活跃。
随着胰弹性酶的作用被人们所认识，也引起了人们对其它来源弹性蛋白酶的注意。1960年I?Mandl和B.Cohen从牙周病患者的送检样品中首次分离出产胞外弹性蛋白本酶的微生物Flavobateriumclastdyticum，并从它的培养液中分离纯化出专一降解弹性蛋白的菌源性弹性蛋白酶。此后从细菌、霉菌、放线菌中都相继分离出酶菌株及其菌源性弹性蛋白酶。但研究初期，主要集中于医学微生物病原学的研究，以考察牙周炎、肺气肿以及某些眼病的发生是否与产弹性蛋白酶的微生物浸染人体结缔组织有关。70年代中期以来，日本学者和苏联学者对应用微生物发酵生产弹性蛋白酶都进行了大量的研究工作，并申报了不少专利菌种。其中研究得比较详尽的是森原和之研究的铜绿假单孢菌（PseudomonasaeruginosaIFO3455）。另外，1974年I?Shiio和H?Ozaki从自然界取样分离的Flavobacteriumimmotum9-35具有很强的弹性蛋白酶分泌能力，后来分离得一株利福平抗性的高产突变株
FlavobacteriumR-102-87，该菌在以葡萄糖、干酪素为营养源的发酵培养基中，30?C振荡培养24h，酶产量达每ml发酵液145U（以40?C、20min使1.0mg地衣红--弹性蛋白底物完全溶解的酶量为I活力U，下同）。
苏联学者对放线菌性和曲霉属菌株产弹性蛋白酶研究得较多。放线菌性产弹性蛋白酶的代表菌株是Actinomycesrimosus和Actinomyesrimosus所产的酶被纯化出来，并把它和胰弹性酶进行了比较，发现除分子量较大外，其它性质及水解专一性都与胰源酶十分相似。
真菌中产弹性蛋白酶的高
泓域咨询/山东蛋白酶生产制造项目建议书
产菌株是在曲霉属中，苏联学者Parksrskyte等选出的弹性蛋白酶高产菌Aspergillusversicolor837在深层液体培养中，以硫酸铵为氮源的马铃薯汁培养基中培养48h，然后强烈通风培养4d，培养液积聚大量胞外弹性蛋白酶。
我国对微生物产弹性蛋白酶的研究则少见文献报道，直到九十年代才有中山大学颜子颖等的芳香黄杆菌产弹性蛋白酶菌种的筛选、发酵条件的研究及酶的分离提纯等方面的报道。他们分离的黄杆菌Flavobac-teriumsp.17-87在30?C，摇瓶培养24h，弹性蛋白酶产量达120U/ml，并从中成功地分离出了黄杆菌弹性蛋白酶结晶。
生姜（Ginger）属姜科姜属植物，是一种重要的药食兼用蔬菜，具有发汗解表、止呕、解毒、杀菌等功效，是一种很有开发价值的经济作物。自19世纪初开始，姜就被广泛的进行研究，但直到70年代后，人们对生姜的化学成分与感官特性的关系才有初步的认识。目前，国外广泛采用超临界CO2等现代工艺技术提取生姜中的有效成分，进而制成各种深加工产品，使生姜已逐渐成为食品工业的重要原料之一。1973年，Thompson等人从生姜根茎中提取了生姜蛋白酶，并命名为Zingibain。日本、德国等国家对生姜蛋酶的提取、纯化、性质进行了较多的报道，Hashimo-to，Akihiko等人认为该酶分子量为30000道尔顿。生姜蛋白酶与木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶一样也是一种硫醇蛋白酶，在国内，赵帜平等人用苯酚-硫酸法鉴定证实，生姜蛋白酶的化学本质是一种糖蛋白。在植物来源的蛋白酶中，木瓜蛋白酶（Papain）、无花果蛋白酶（Ficin）、菠萝蛋白酶（Bromelain）已经被广泛的研究，并应用于肉的
泓域咨询/山东蛋白酶生产制造项目建议书
如来如来嫩化，但对生姜蛋白酶（Gingerpro-tease/Zingibain）的研究和在食品加工中的应用报道较少。生姜蛋白酶在食品加工中的应用主要是肉的如来嫩化，果蔬汁、啤酒、葡萄酒的澄清，动、植物蛋白的分解，培烤食品中面团调节剂，乳制品凝固剂，化妆品添加剂等。
二、蛋白酶项目建设必要性分析
全球蛋白酶市场规模可能超过6.1%的涨幅超越美元30亿2024年，年复合增长率。蛋白质工程技术加上有利的政府倡议增长可能会推动全球产品的需求。
家用和清洗镜片或假牙清洁剂用途是倾向于支持蛋白酶市场规模在肥皂和洗涤剂中的应用。全球的肥皂和洗涤剂中的应用优势和生成中结束了美元70亿年到2015年，在7.5%以上收益年复合增长率。
制药工业用途蛋白酶制备的药物包括治疗有效治疗价值的药膏。在2015年全球医药市场生成以上9500亿美金。北美，率领美国医药生产行业的扩张，主导区域产业和可能超过5.5%显著提升超越美元5500亿2024年，年复合增长率。重点转移到消费者的意识上由于医药产品使用的药学应用前景良好的健康益处可能有利于产品的需求。
如降粘的关键属性，改善风味，提供稳定和产品加工地位可能有利于蛋白酶市场规模在食品和饮料中的应用。增加消费者健康意识转向有机食品、即食、加工和方便食品应推动产品的需求。
全球有机食品和饮料市场可能产生收入值得以上2100亿美金到2024年。对有机农业的有利监管支持可能对行业产生积极影响。北美地区占总市场收入的50%以上，在2015年由于消费者意识到健康的生活方式可
泓域咨询/山东蛋白酶生产制造项目建议书
能有利于有机食品和饮料行业。
微生物蛋白酶市场占总市场收入的45%以上，到2015年，主要在洗涤剂工业中查找应用程序。在研究及大的投资规模生产由于生产成本低，产量提高可能燃料蛋白酶市场规模增长的因素。
碱性的基于的产品还由于越来越多的应用范围，在微生物蛋白酶市场到2015年占主导地位。增加碱性产品在高温条件下使用，可能会有利于肥皂和洗涤剂行业其使用范围。碱性蛋白酶市场规模占总酶市场份额的55%以上。碱性的关键在纺织制造、洗涤剂工业和造纸和纸浆工业中得到应用。
北美地区，由加拿大和美国蛋白酶市场规模，在2015年超过46%的全球收入组成。根据行业研究，北美区域产业可能会超过美元15亿收入，到2024年。有利的监管政策可能对蛋白酶酶制剂生产在这一地区产生积极影响。
亚太区，由中国和印度市场规模蛋白酶，领导可能见证显著超过5.1%至2024年复合增长率。随着快速城市化的人均可支配收入的上升可能推动行业增长。上升的肥皂和洗涤剂和制药应用需求可能燃料APAC蛋白酶酶市场增长大小。
肾素是一种蛋白质消化酶和支配动物基础的产品部分。此外，肾素用于奶酪制备及牛奶的生产。由于更好消化的健康担忧木瓜蛋白酶酶生产增加和改进的免疫系统可能会更偏爱行业的增长。
根据发酵生产技术为主导，由于其经济效率和更少的加工时间和成本有效，或引发蛋白酶市场sizde增长。不断加大产品的货架寿命、产品开发和技术进步的关键应用程序属性可能推动冻的干粉配方蛋白酶市场规模增长。
不断上升的产业化，重点放在成本降低和资源优化应有利于在蛋白酶市场中的应用。
山东蛋白酶生产制造项目建议书
