酶是由有生命的细胞产生的一类复杂的有机分子，主要是蛋白质。它们对生活细胞的物质转化过程起催化作用，细胞中的这些转变过程种类繁多，而且时刻都在进行着。酶在其中的作用就像化学反应中的催化剂。可以说，没有酶在生物体内的催化作用，任何生物体或者与其有关的生化反应都不能顺利进行。
  因此，酶是生物催化剂，是生物生命活动的主要“推动器”。
科学技术在向前发展，人们已经认识到，虽然酶是活细胞产生的物质，但许多酶可以从活细胞中分离出来，并能在体外继续发挥它的生物催化作用，这一重大的发现已日益在工业生产中得到应用。
      本世纪40年代，以主要生产抗生素的一种培养技术获得成功，从而从生产技术方面为酶工程的形成创造了条件。
  此后，酶的生产、分离、精制和利用，固相酶、固定化细胞的制备和利用，酶反应器的应用等都得到了飞速的发展。
       70年代初，酶及酶制剂的生产和应用从微生物发酵工程中分离出来，成为独立的酶工程学科。酶工程的发展，使一切有益的反应快速进行，将“姹紫嫣红于刹那间，”对当今社会面临的一些日益严重的问题，将作出巨大贡献，如食品生产，能源开发，环境的保护和改善等。
  这一新技术必将进一步推动生物工程技术的新发展，大大提高人民的生活水平，进一步改善人民的生活条件。
酶是如何生产出来的
       虽然许多有用的酶可从植物或动物中获得，但最有前途的获取酶的方法，是利用微生物来生产酶。这不仅因为微生物产生的酶品种很多，性能独特多样，可供应用时选择，而且因为这样的酶具有较高的专一性，可以通过分离、变异、生长条件的选择和基因转移等方法来提高酶的产量及增加酶的稳定性。
  
       在为生产酶而进行的微生物选择时，科学家们必须考虑到：这种微生物产生的酶是分泌到培养基中呢？还是保留在细胞中？是否会存在有害的酶？他们总是寻找这样的微生物：产酶量高，稳定性好，回收率高等。
在工业上，一般是采用发酵的方法生产酶，所用的原料通常是限于这样一些物质：较易大量得到、价格低、营养全面。
  最常用的原料有玉米浆、糖蜜及一些谷类。
      传统上用通气良好的批量发酵方法——液体深层通风培养方法进行酶的生产。
安全的酶制品，应该是引起过敏的可能性很小且没有灰尘，同时也应该不含有毒性物质及有害的衍生物。对新酶制品，还必须进行仔细的毒理试验。
  
    固定化酶和固定化细胞
    在酶工程中，有一个新的、很有用的领域：将酶固定在不溶性的膜状或颗粒状聚合物上，以这种聚合物作为支持物的固定化的酶在连续的液化反应过程中不再流失，可以从反应混合物中再生，并且可以一次又一次地重复使用，这样就改善了酶反应的经济性。
  其实，从本质上来说，这只不过是回到了大多数酶在生命系统中的天然固定化状态而已。有些酶当其处于与细胞分离的状态时，就很容易失活，而将它结合在惰性（即性质十分稳定）的聚合物上时，其稳定性得到提高。
     在工业生产中，是否采用固定化酶的形式决定于它的经济性。
  一般释放到细胞外的酶生产成本低，比较多地采用固定化的方法；而存在于细胞内的酶（需要破裂细胞壁和细胞膜才能得到酶）制备成本高些，所以都是采用固定化的酶形式进行工业生产。
目前固定化酶的应用主要局限于工业生产过程，例如用来生产氨基酸、有机酸等产品。
  但是，固定化酶的潜力不仅在于取代目前应用的非固定化酶换个新花样，而主要在于开发新的应用领域和生产新产品。
     固定化酶与溶于水的非固定化酶不同，在正常情况下，固定化酶更加稳定而且能够以纯化、半纯化或者整个细胞的形式反复使用。固定化酶可以在较宽广的条件下工作，催化反应。
  例如固定化葡萄糖异构酶，可以在60℃C～65℃之间连续使用1000小时以上。
那么，怎样进行酶的固定化呢？通常是用物理的或者化学的方法。物理的方法是将酶吸附于不溶的介质（如凝胶、鹿角等）上或将酶包埋于陶瓷、塑料等载体中，这种方法比较简单，酶活力不受影响，但是吸附时的作用力容易受到反应中酸碱度变化的影响。
  化学的方法是借助于交联剂将酶共价地连接到固体支持物上，或交联于其上，酶活力高，强度也比较大，但这种制备方法比较难，而且有些支持物还有毒性。
固定化酶要在工业上得到广泛应用，还有待于解决以下几个关键性的问题：寻求新的载体以提高酶的成活率；优化反应性能以提高反应效率等。
  
近些年来，将完整的微生物细胞包埋于凝胶中使其固定化的方法已经得到广泛应用，这可以消除麻烦的既费时又费钱的酶精制过程。固定化细胞催化反应的流程与固定化酶的催化流程一样，可以用以下流程表示：
固定化细胞（酶）
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原料→前处理→消毒灭菌→酶反应器→反应液→产品提取→成品
固定化细胞的一个更明显的优越性是催化反应时作用于反应物的不是单一的酶，而是同一菌体细胞中的一系列酶或者其它辅助因子。
  我们国家在利用固定化细胞生产啤酒、反丁烯二酸等方面都取得了重要的成果。
利用固定化生物催化剂的优点有很多：
①酶成份可以重复利用；
②适合于连续操作；
③产品中不会掺杂入酶；
④可以更加精确地控制催化过程；
⑤酶的稳定性得到改善或提高；
⑥可发展成多酶反应系统；
⑦减少了下水排放的问题；
⑧在工业和医药业上有大的潜力等。
  
    工业生产中，非固定化酶、固定化酶和固定化细胞催化反应时，一般都是在反应器中。根据反应的类型和酶的稳定性不同，反应器有多种形式。
    酶工程虽然在酿造、食品加工、医药、化工和废物处理等方面已经得到了应用，但是要充分发挥其潜力，还有许多工作要做。
  
展望未来，我们完全有理由预期到：酶的生产和利用将会继续得到发展。随着新的技术革命浪潮的到来，人们对环境问题和能源问题日益关注，酶无疑会在其中扮演重要的角色，发挥重要的作用。
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