生物转化

生物转化是一种化合物或化合物混合物的生化修饰。 生物转化可以用全细胞、它们的裂解物或纯化的酶进行。 生物转化越来越多地受到纯化酶的影响。 主要行业和拯救生命的技术取决于生物转化。

与传统的化学品生产相比，生物转化通常具有吸引力，因为它们的选择性很高，限制了不需要的副产品的联产。 通常在温和的温度和压力下在水溶液中操作，许多生物转化是绿色的。 催化剂，即酶，可以通过遗传操作进行改进。

生物技术通常受底物范围的限制。 例如，石化产品通常不适合生物转化，尤其是在某些应用所需的规模上，例如 燃料。 生物转化可能很慢，而且通常与高温不相容，而高温在传统化学合成中用于提高速率。 酶通常仅在 <100 °C 下稳定，而且通常要低得多。 酶和其他催化剂一样是有毒的。 在某些情况下，使用固定化酶可以提高性能或可回收性。

葡萄酒和啤酒酿造是自古以来就在进行的生物转化的例子。 长期以来，醋都是通过发酵生产的，涉及将乙醇氧化成乙酸。 传统上，奶酪制作依靠微生物来转化乳制品前体。 酸奶是通过在经过热处理的牛奶中接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌等微生物而制成的。

β-内酰胺类抗生素，例如青霉素和头孢菌素，是在一个价值数十亿美元的行业中通过生物转化生产的。 工艺在容量高达 60,000 加仑的容器中进行。 糖、蛋氨酸和铵盐用作 C、S、N 源。 转基因青霉菌用于生产青霉素。

一些类固醇在体外被羟基化以产生药物。

高果糖玉米糖浆是由玉米淀粉生物转化产生的，它被转化为葡萄糖和果糖的混合物。 葡糖淀粉酶是该过程中使用的一种酶。

环糊精是由转移酶产生的。

氨基酸有时是通过转氨酶在工业上生产的。 在其他情况下，氨基酸是通过使用肽酶对肽进行生物转化获得的。

以丙烯腈和水为底物，腈水合酶用于生产丙烯酰胺，一种有价值的单体。

许多燃料和润滑剂的生产过程包括从脂肪、纤维素和糖等天然前体开始的生物转化。