conversion，biotransformation

定義：利用生物酶改變有機化合物分子部分結構的過程。

學科：微生物學_應用微生物學

相關名詞：底物 水解反應 固定化細胞 固定化酶

圖片來源：視覺中國

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生物轉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，作用于底物的某個有機化合物的分子結構的特定位置，實現(xiàn)一種或幾種化學反應，使其轉化成結構相似的更有價值的新化合物。

1952年，美國普強制藥公司科學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化成11α-羥基黃體酮。這一步微生物的轉化反應可以省去10步化學反應，從而解決了合成可的松等皮質激素中的最大難題。幾乎在同時，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)很多種類的細菌、放線菌、酵母和霉菌都可以使多種化合物一定部位轉化，生成有價值的產(chǎn)物。目前生物轉化技術已成為微生物工業(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鍵技術，特別是對于某些化學或物理方法難以完成的反應，更是一種非常有用的手段。

生物轉化反應的類型通常包括氧化反應、還原反應、縮合反應、脫氫反應和水解反應等，常通過利用酶、滲透細胞、孢子、固定化細胞、固定化酶、干燥細胞等進行生物轉化，主要具有如下特點：

1.生產(chǎn)設備簡單，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行反應。

隨著現(xiàn)代生物科學和生物技術的迅速發(fā)展，以及一些分析測試技術的應用，生物轉化也得到了進一步的發(fā)展。基因工程技術、固定化轉化技術、雙水相轉化技術、超聲波技術、有機介質轉化技術以及生物反應器等綜合應用于生物轉化體系，成倍提高轉化效率的同時實現(xiàn)了反應過程的連續(xù)化和自動化。此外，多種色譜、質譜和核磁等分析測試技術已廣泛應用于生物轉化的在線監(jiān)測。相信隨著各學科的不斷發(fā)展和深入研究，生物轉化會獲得更多的發(fā)展空間。

（延伸閱讀作者：東北師范大學生命科學學院 原野博士）

責任編輯：魏敏