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世界酶制剂市场展露新机

   日期:2011-01-17     来源:发酵工业网    作者:发酵网    浏览:1592    评论:0    
  

 

自廿世纪八十年代中期以来,在过去15年里酶已发展成为一种重要的工业产品。它广泛应用于食品工业、医药工业、纺织业、酿酒业、洗衣粉、制革以及造纸--纸浆加工业等各行各业。1998年全球各种酶制剂总销售额高达18亿美元。预计到2008年世界酶制剂市场总销售额将超过30亿美元。酶制剂市场年增长率平均为5%左右。

酶属于蛋白质类产品。自然界天然存在形形色色的酶。例如人体内已知具有各种生理活性作用的酶即多达数百种。如若人体缺少某种(或某些)酶就会引起各种疾病。例如欧美人种发病率极高的肺气肿即是因病人体内天生缺乏一种名为"AAT"(α抗胰蛋白酶)的特殊酶所引起。如肠内缺少某种(或某些)消化酶即会引起"应激性慢性结肠炎"。随着医学科学突飞猛进的发展,人们逐渐认识到酶也是一种十分重要的治疗药物。生物工程技术(重组DNA)的日臻成熟为医疗用酶和诊断用酶的工业化生产奠定了基础。从前利用常规方法无法生产的许多种新型酶制剂现均可借助基因工程手段进行生产,故酶制剂市场日趋繁荣。

全球从事酶制剂开发研究和生产的公司不下数千家之多,其中包括一些赫赫有名的大公司,如日本协和发酵、麒麟酿酒、明治制果、芬兰的Finnfeeds、荷兰Amershan生物工程公司、丹麦Novo公司、英荷合资的DSM吉斯特公司、美国杜邦、道化学、Genecor和孟山都等等。世界各国从事酶制剂开发研究与生产的中小型公司更是不计其数。尽管生产酶制剂的厂家众多(我国在八十年代酶制剂生产全盛期估计亦有上百家酶制剂企业,由于技术落后与产品无销路现已缩减为几十家),但在世界市场上据统治地位的酶制剂生产企业只有丹麦的Novo Nordisk公司和美国的"Genecor国际公司"两家。它们的销售额分别占世界酶制剂市场份额的44%和29%。英荷合资的皇家DSM-吉斯特公司近年来已迅速崛起并成为全球第3大酶制剂生产企业。该公司的酶制剂销售额约占世界酶制剂市场的15~19%。至于其它中小型酶制剂公司只能分享10%不到的酶制剂市场份额。

据统计,占酶制剂市场总量95%的酶为大宗工业酶,其中主要是洗衣粉专用酶(如蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等),食品工业用酶(如焙烤食品用酶、啤酒、白酒等发酵酒的酿酒用酶、果汁加工用酶--果胶酶、肉类加工用酶、玉米淀粉加工"果葡糖浆"专用淀粉酶、葡萄糖异构酶等等)、纺织品加工专用酶(其中用量最大的一种酶是可使纤维织物手感柔软光滑的"纤维素酶")和林产品加工专用酶(如可分解木质素的"木质素酶"等等)。医疗用酶和诊断试剂用酶目前虽仅占酶制剂市场的5%,但其发展前景无限广阔,且产品附加值极高。如英国与德国合作,利用转基因动物(山羊)奶中提取的人用AAT(α抗胰蛋白酶)的市场价格高达每克上千美元,可抵得上百公斤普遍工业酶制剂的价值。这体现了高技术(生物工程技术)产品的市场价值远远胜过常规产品的价值。再如世界最大的酶制剂生产企业丹麦Novo公司1998年开发出一种专门用于清洗隐形眼镜(接触式镜片)的蛋白酶清洁液,上市1年多其销售额即达数百万美元。

传统工业用酶(如酿酒用黑曲酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶等等)主要应用发酵法生产。八十年代起步的基因工程技术(重组DNA法)使得酶制剂的生产发生了翻天覆地的变化。一些从前无法生产而临床急需的治疗用酶现在可利用"基因融合--杂合瘤"技术将某种能分泌特殊酶的基因融合进大肠杆菌或仓鼠细胞DNA中,将其在培养液中培养一般时间后,再提取出其中的治疗用酶。利用这一技术美国一些生物工程公司(其中包括Genecor国际公司、Bioscience试剂化学公司、Digene等等)已开发出上百种医疗用或诊断用重要酶制剂。其市场前景看好。

近据国外最新报道,从生活在严寒或酷热环境中的特殊微生物中开发具有特种性能(如耐高温或抗冷冻)的新型酶制剂也是一种崭新的酶开发途径。如上述Novo公司与Genecor等大公司已开发出一种可耐高温环境的新型纤维素酶以及蛋白酶、脂肪酶等,它们可广泛用于纺织品后道高温染整加工以及洗碗机专用的可耐热水的、去污力极佳的加酶洗碗液和其它各种需耐高温的工业用途。从严酷环境中生存的特殊微生物中开发的特种酶制剂已完成或即将完成商品化生产的还有以下品种即:

1?硫氧化酶(可用于煤炭脱硫工艺,以便使煤炭成为一种"清洁能源")。

2?高碱性纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶(可用于从石油开采、食品加工和洗衣粉、工业洗涤剂等各种工业用途)。

3?高盐度蛋白酶、脂肪酶(可用于多肽类药物的合成、废水处理和石油回收等多种用途)。

4?耐低温蛋白酶、脂肪酶、脱氢酶、淀粉酶(可用于生物传感器、医药生产、洗涤剂、脂肪酸合成等各种工业用途)。

5?耐高温淀粉酶、木糖酶、DNA聚合酶、蛋白酶(可用于分子生理学研究、生物传感器、造纸和纸浆加工业等科研和工业用途)。

酶制剂已成为现代医药工业必不可少的一种重要原料。例如占全球抗生素产品销售额70%的β内酰胺类抗生素(青霉素头孢菌素类)其原料生产就离不开酶,其中包括青霉素酰化酶、青霉素裂解酶以及可将6-APA扩环成为7-ADCA(半合成头孢菌素的主要原料)的特种酶等等。利用固相化酶反应器生产6-APA(半合成青霉素的主要原料)比用化学裂解法不仅能提高产品收率、节约能源、降低生产成本,更重要的是可大大减轻环境污染。在美、英、德、法和瑞士等西方发达国家,利用酶法合成某些重要的医药原料、中间体(尤其手性中间体)已成为医药工业技术发展新趋势。我国在这方面与西方发达国家的差距较大。酶法生产医药中间体不仅可节约能源,降低生产成本,减少化学排放物所造成的环境污染,更主要的是可以提高产品的市场竞争力。

在可以预计的将来,传统工业用酶制剂的市场占有率与销售额所占比重将逐年下降,而各种新型工业用酶制剂以及医疗用酶、诊断用酶、合成用酶、生物工程用酶(如DNA聚合酶、内切酶等等)和其它各种新颖酶制剂无疑将成为世界酶制剂市场上的主流。酶制剂将成为21世纪的重要工业产品,其发展前景无限广阔。

 
     
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