关键词:生物化学;环境治理;酶工程;蛋白质工程
引言
生物化学工程可以看作是化学工程的前沿分支。生物化学工程指的是应用化学工程中的相关原理与方法来研究生物工程中的理论知识,解决存在的技术问题。生物化学工程具有四个基本特点:第一,生物化学工程的反应条件比较温和,通常情况在常温、常压下就会发生反应,而且反应的效率也非常高;第二,生物化学工程主要的原材料是可再生资源,而且和我国的可持续发展战略是相适应的;第三,不会污染环境或者污染非常少,是清洁工业;第四,能够生产出传统方法所不能生产的、性能优异的产品。正是这些优点,才使生物化学工程在化工领域的地位越来越高,而且这也将是我国化工发展的方向和趋势。
1生物化学的发展过程
目前,学术界比较普遍的看法是把生物化学的发展阶段三分,即是叙述生物化学、动态生物化学、机能生物化学。接下来,我们分别了解一下这三个阶段。第一阶段是叙述生物化学阶段。该阶段大致起源于1775年,当时的学者主要对生物体各种组织的化学成分进行了研究。光合作用、呼吸的本质、有机化学物尿素就是其研究成果,同时这些研究都以微量分析技术为依托。此外,维生素、激素、抗生素、核酸等生物体的重要物质也被发现。第二阶段是动态生物化学阶段。该阶段以20世纪初到20世纪50年代,生物化学的发展为代表。在这一时期,依靠电子显微镜技术、层析技术等实验方法,生物化学的发展迅速。这一时期研究的重点是生物大分子的结构以及它们之间的相互关系。第三阶段就是机能生物化学阶段。它从20世纪50年代发展至今,推动了生物化学的不断进步。可以说,生物化学在此阶段才真正步入了生命化学发展阶段。随着放射性同位素示踪技术、红外光谱技术、NMR核磁共振技术、高效毛细管电泳技术(HPLC)、基因工程技术等科学实验方法的诞生,生物化学的研究进入了分子水平的阶段。对蛋白质以及核酸的研究也是这一时期重要的研究成果。随着社会进步、科技发展,我们对生物化学的研究还将不断深入,生物化学的发展还有很好的前景。我们要着力研究,不断推动生物化学造福我们的生活。
2生物化学的应用
2.1修复土壤
导致土壤污染的途径有很多,其中最主要的为重金属污染。而对被重金属污染的土壤的修复也成为现今研究的热门话题。人们通过生物化学中的酶促反应技术,将土壤中的重金属的化学形态进行改善,在降解一部分毒性的同时将重金属进行固定,减少其在土壤中的移动性,最终再利用生物吸收技术减少其含量。由此改善并且修复被生物或者化学药剂污染的土壤,防止水土流失。
2.2不断扩大生物化学工程的生产规模
目前,生物化学工程的生产规模并不能满足当今市场的需求,因此,企业要扩大生物化学工程的生产规模,为企业赢得更大的市场占有率。政府部门要给予企业大力支持和帮助。可以制定更多的政策和措施来鼓励人们建设更多、更大的生物化学企业。特别是要大量建立和培养科技创新企业。企业可以把研发、生产和销售集中在一起管理,从而降低企业生产成本。另一方面,鼓励生物化学企业积极参与到相关技术的研究行列中,淘汰生产技术非常落后和竞争力不强的企业。
2.3生物化学在食品检测上的应用
我们的生存发展离不开食品,所以我们要着力关注食品发展。生物化学研发可以有效应用到食品检测中。我们要通过现代生物化学技术,开发出更加科学有效的食品安全检测控制系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是有力保障了食品安全,避免病从口入。生物化学在食品安全检测中应用的技术有光谱分析技术、层析技术、膜分离技术等。光谱技术可以利用生物大分子吸收作用于特定波长的光生物分子的特定基因就可以与化学试剂反应形成稳定的颜色。由此,就可以对生物大分子进行定性分析,通过对结果进行分析,以检验食品中是否存在有害物质。此外,我们还以利用生物酶进行食品检测与分析。因为酶具有一定的特异性,所以我们可将之用于对动物、植物材料的化合物的定量以及定性分析上。例如,我们可以用柠檬酸裂解酶测定柠檬酸的含量;利用乙醇脱氢酶测定食品中的乙醇含量等。还有,当我们在食品中加入一种或几种酶,根据它们作用于食品中某些组分的结果,可以评价食品的质量,这是一种十分简便的方法。酶工程通过对酶的利用,可以有效推动食品行业的发展。所以,我们要积极发挥生物化学在这方面的应用,不断改善我们的食品生产加工,为人们的发展奠定充分的物质基础。
2.4减少白色污染
现代人们购物常会使用塑料的购物袋,且大多数商品的包装均为塑料制品。农用的地膜或者废弃的塑料很难自行降解,由此,白色污染成了现代环境污染的重要问题之一。残留于土壤中的塑料会降低土壤环境的营养成分,导致土地荒芜,给人们的生活带来巨大的麻烦。科学家们利用生物技术,用微生物合成效果极好的降解菌,有效减少白色污染。
2.5蛋白质工程
蛋白质工程在许多方面具有重要意义。通过基因工程技术,对目的基因进行有目的的改造,使其目的性地产生人们所需的蛋白质。它可以应用于提高蛋白质的稳定性,以提高酶的保存时长;也可用于蛋白质之间的融合;亦或是蛋白质活性的改变。蛋白质工程在工业、农业以及医药方面都具有重要用途。目前科学家已经通过对胰岛素的改造使其成为速效药剂,并且具有较为宽广的应用前景。
2.6生物化学在农业发展上的应用
生物化学近年来被广泛应用到农业生产中,这能够有效提高农产品的质量,增强食品安全。我国是传统的农业大国,农业是社会发展的重要组成部分。随着科技研发,传统的农业生产相对滞后,所以我们就要对农业生产技术进行革新。积极将生物化学应用到农业发展中,是不错的农业生产技术创新方式。生物化学可以有效作用到农业生产中的作物栽培、优良育种、土壤农业化学处理、豆科植物的防病害技术等。这增强了农业生产的现代化,有利于提高农业生产的质量。生物化学技术还可以作用于基因技术,培育出新的作物品种,还可实现粮食作物的固氮。在以后的发展中,它还可能作用于光合作用,以大力推进农业生产的变革。
结语
我国医药产业发展潜力巨大,国内生产总值继续高速增长,人民生活水平越来越高,人们对于幸福指数较高的生活更加向往,对于健康的体魄更加在意,我国药业市场潜力非常大。特别是农村人口可能成为发展医药市场的强大的潜在购买力,制药业市场不断被扩大。同时,外资企业与中国企业之间的竞争也将在未来几年加剧。与国外制药企业扎根于经济发达的地区相比,中国制药企业则根植于郊区,具有低成本的竞争优势。
参考文献
[1]李炜炜与陆启玉,酶工程在食品领域的应用研究进展.粮油食品科技,2008.16(3):第34-36页.
[2]党翠茹,生物化学工程对当前生态环境的改造.科技传播,2013(9):第154-154页.
[3]生物化学工程发展问题及解决建议.
[4]陈红征,李菊梅与杨洁,生物化学工程研究进展及其发展趋势.新疆工学院学报,1999(01):第71-74页.
[5]林其谁,中国生物化学基础研究40年回顾.生物化学与生物物理进展,2014(10):第930-935页.
论文作者:安曼云
论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期
论文发表时间:2019/12/5
标签:生物化学论文; 化学工程论文; 生物论文; 技术论文; 蛋白质论文; 食品论文; 土壤论文; 《科学与技术》2019年14期论文;