地球上存在着各种各样的生物。这些生物生存方式所引起的生物现象——生化反应是由一系列的酶来完成的。由生物进行的酶反应到底有多少种？据国际生化学联合会酶委员会编集的《酶命名规程（Enzyme Nomenclature）1992》中，约有近4000种酶被注上酶委员会许可的符号EC。除此之外，实际上还有许多学会杂志上发表的、尚未得到国际酶委员会的承认，全部加起来恐怕将超过1万种。

酶的利用，可追溯到那个还未意识到酶分子存在的年代。古代酿酒业、各种发酵食品制造业都离不开酶。然而近代科学对酶的利用，始于1833年A. Payan与J. Perspz发现了从麦芽中分离糖这一现象，并将具有这一功能的物质命名为淀粉酶。这可称为最早的命名酶，那是165年前的事情。在工业利用酶方面，是1894年高峰让吉发明的酵母菌酶剂Taka-diastase,至今也已有100多年的历史。高峰最初是想用日本酿制清酒的酵母菌进行淀粉液态化，并将糖化作用于威士忌的酿制。尽管这一目的未能达到，但从蒸过的小麦麸皮中培养出酵母菌、将去水后的液体进行干燥，从而制造出消化酶剂。此外，E. C. Hansen在1883年以细胞形态对生物体中含有的酶进行复合利用，成功地培养了纯粹的啤酒酵母菌，从而明确了啤酒是由酵母菌这一微生物制造而成的。

今天，酶已在多种领域得到利用。在工业上，用途最多，也是最需要的是作为洗涤剂辅助原料的细菌性蛋白酶，几乎占了工业用酶的四成。构成洗涤剂用酶的细菌性碱化酶，是20世纪中叶K. U. Linderstrom与M. Ottesenr的偶然发现，他们发现蛋白分解酶能使蛋白的结晶形态发生变化。洗涤剂用酶就是要有效地溶解粘在布质材料上的汗水中所含的蛋白质，为达到产业上的要求，形成产品酶，这是一个因科学家发现新型酶而形成一批新兴产业的典型例子。

其次，细菌性淀粉酶、霉菌性葡萄糖淀粉酶，以及细菌性木糖异构酶等在淀粉加工方而得以利用。作为甜味资源的蔗糖，日本的生产量微乎其微，从完全没有甜味的谷物或甘薯类淀粉资源中，提取具有甜味的麦芽糖、葡萄糖或异构糖（葡萄糖和果糖的混合体），值得称道的是日本食品加工业在酶利用方面的技术力量。还有在奶酪制造方面，作为凝乳酶，有取自小牛第4胃的凝乳酶与微生物凝乳酶的利用。由基因重组技术制作凝乳酶，由此生产的奶酪占有20%的市场。在其他领域，酶与制造业也有相当的关系。

19世纪中叶，人们发现了将青霉素加水分解使其失活可得到青霉素酶。在发现当初，人们还未意识到这种青霉素酶在工业上的意义，其后由于发现了酶的逆合成反应，情况发生突变，青霉素酶重被评价为工业上的有用酶。评价的决定性依据是利用青霉素酶的分解反应，将由发酵化学制造的抗菌素分离成失活的2种化合物，然后利用酶的逆反应使其再结合。这是一例在发现之初仅有理论意义，而在产业上并无用处的酶，以后由于新功能的发现而成为产业必需酶的典型例子。逆合成反应技术使得抗菌素产品发展为巨大的产业，但巨大的抗菌素产业市场因其抗药性而威胁着人类。但是冷静地注视一下这种细菌的反击现象，可发现这是由于细菌使抗菌素失活酶活化，这种细菌残存现象反映了细菌对人类的反击，

酶是用于提供新的物质生产工艺的极其重要的物质媒介。海藻糖作为给予昆虫带来抗冻性的活体成份，早已引起人们的重视、从天然物中提取海藻糖，由于其存量极其有限，故极为困难。然而，现在发现将取自微生物中的3种新型酶组合起来，可从淀粉原料中廉价提取海藻糖。海藻糖是具有甜味的糖，不仅可广泛利用于食品加工业，而且利用海藻糖具有的复杂功能，来用于较好地保存内脏器官等，故可开拓医疗产业方面的用途。

在细胞水平的酶利用方面，可举出木下祝郎博士等本世纪具有代表性的发酵专家，利用各氨酰胺进行发酵这一例子。另外，也可利用微生物细胞的酶复合利用来进行规模性的工业生产。最近在微生物细胞的酶复合利用方面获得成功的例子，由醋酸杆菌进行生物纤维素制造，并由醋酸杆菌进行醋酸发酵。目前使用发酵罐进行深层培养，已成为世界的主要方法。实际上醋酸发酵原型，是以前使用的木制发酵罐进行表面培养，用于制造醋酸。醋酸杆菌是氧化发酵菌，故在制造食用醋的发酵槽表面形成被膜，这层被膜作为需氧环境，自然而然地悬挂着细胞在此进行醋酸杆菌的醋酸发酵。被膜成份由坚韧的纤维素构成，是比木材纤维素更细的一种纤维。醋酸杆菌的纤维素被膜与铝材的杨氏模数相同，具有极高的强度。用醋酸杆菌的纤维索进行特殊加工生产出的耳机，给爱好音乐的人们带来了福音。这是酶在艺术领域的一大贡献。

20世纪分子生物学的发展，产生了基因操作技术，即人为地将异种生物遗传基因转移到适用于工业生产的其他宿主细胞中，完成了用工业生产技术大量制造在自然界极少存在的蛋白类物质这一革命。在生物工业中，早已完成了利用基因重组生产糖尿病人使用的人胰岛素，或者人生长激素这一技术。从酶化学观点来审视基因重组技术，不外乎利用酶技术生产与DNA、RNA等核酸有关的有用物质。基因重组技术须辨别DNA碱基序列，有限制地水解磷酸二酯，这种限制酶数量已达到数百种，因此必然存在于日常的基因重组实验中。

医疗产业方面的酶利用，不仅直接将酶用于药品的制造，而且还开发了许多与疾病诊断相关的酶产品。诊断酶其实就是基因重组酶的利用。

将目光转向21世纪的地球环境，就会发现20世纪的产业活动极大程度地依存于石油。地球表面的生物圈大幅度地遭到破坏与污染，且已达到了全球性的规模。对于修复这一可谓病态的地球环境，不可缺少酶的反应，尤其是土壤微生物细胞内酶的复合利用。为了修复环境，生物疗法、酶利用技术将有它的活动舞台。

基因重组技术不仅可增强细胞功能，还可增强生物个体的功能。很早以前就能生产基因重组番茄、耐除草剂植物，而且基因重组食品也已上市销售。然而由于国情不同，还存在难于满足消费者需求的现状。

21世纪与20世纪相比，可以预见生物技术将得到进一步活用，其基本点就是酶的活用。酶作为驱动生物体生命的媒介，具有其重要的根本意义，但要有效发挥这类酶的功能并使其达到系统化，就需形成新型的产业。由酶的利用制造形成的新型产业，无需像宇宙产业那样需花费巨大的资本，这是酶产业的特点。

 [Bio Industry，（日）1999年第1期]