conversion，biotransformation

定義：利用生物酶改變有機(jī)化合物分子部分結(jié)構(gòu)的過程。

學(xué)科：微生物學(xué)_應(yīng)用微生物學(xué)

相關(guān)名詞：底物 水解反應(yīng) 固定化細(xì)胞 固定化酶

圖片來源：視覺中國

【延伸閱讀】

生物轉(zhuǎn)化就是利用一種或幾種微生物的一種或幾種酶的催化功能，作用于底物的某個(gè)有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)的特定位置，實(shí)現(xiàn)一種或幾種化學(xué)反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化成結(jié)構(gòu)相似的更有價(jià)值的新化合物。

1952年，美國普強(qiáng)制藥公司科學(xué)家彼得森和默里相繼發(fā)現(xiàn)少根根霉和黑根霉能使黃體酮轉(zhuǎn)化成11α-羥基黃體酮。這一步微生物的轉(zhuǎn)化反應(yīng)可以省去10步化學(xué)反應(yīng)，從而解決了合成可的松等皮質(zhì)激素中的最大難題。幾乎在同時(shí)，又發(fā)現(xiàn)銀樣鏈霉菌能將孕酮氧化成16α-羥基孕酮。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)很多種類的細(xì)菌、放線菌、酵母和霉菌都可以使多種化合物一定部位轉(zhuǎn)化，生成有價(jià)值的產(chǎn)物。目前生物轉(zhuǎn)化技術(shù)已成為微生物工業(yè)生產(chǎn)中的重要一環(huán)，是生產(chǎn)產(chǎn)品工藝中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)，特別是對于某些化學(xué)或物理方法難以完成的反應(yīng)，更是一種非常有用的手段。

生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的類型通常包括氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、縮合反應(yīng)、脫氫反應(yīng)和水解反應(yīng)等，常通過利用酶、滲透細(xì)胞、孢子、固定化細(xì)胞、固定化酶、干燥細(xì)胞等進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，主要具有如下特點(diǎn)：

1.生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)周期短；

2.改善生產(chǎn)操作條件，減少有毒物質(zhì)的使用；

3.產(chǎn)物得率和純度高，生產(chǎn)成本低；

4.可組合使用不同微生物或酶在化合物分子不同部位進(jìn)行反應(yīng)。

隨著現(xiàn)代生物科學(xué)和生物技術(shù)的迅速發(fā)展，以及一些分析測試技術(shù)的應(yīng)用，生物轉(zhuǎn)化也得到了進(jìn)一步的發(fā)展?；蚬こ碳夹g(shù)、固定化轉(zhuǎn)化技術(shù)、雙水相轉(zhuǎn)化技術(shù)、超聲波技術(shù)、有機(jī)介質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)以及生物反應(yīng)器等綜合應(yīng)用于生物轉(zhuǎn)化體系，成倍提高轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)過程的連續(xù)化和自動化。此外，多種色譜、質(zhì)譜和核磁等分析測試技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物轉(zhuǎn)化的在線監(jiān)測。相信隨著各學(xué)科的不斷發(fā)展和深入研究，生物轉(zhuǎn)化會獲得更多的發(fā)展空間。

（延伸閱讀作者：東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 原野博士）

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