生物工程作为一门新兴技术在我国得到了迅速发展，生物酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大部分为蛋白质，也有极少部分为RNA。研究其基本属性的学科称为“酶学”（enzymology）。而将酶的应用研究称为“酶工程”，其产业化的结果形成了酶制剂工业和渗透到各个工业部门的产业。生物酶由于其独特的生物学功能和酶催化的高效性，获得了广泛应用。当前生物酶已经在医疗，纺织，石油，食品和造纸等行业得到越来越广泛的应用。
酶的制造和应用领域逐渐扩大，酶在纺织工业中的应用也日臻成熟，由过去主要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶，在纺织染整的各领域的广泛应用，体现了生物酶在染整工业中的优越性。酶处理工艺已被公认为是一种符合环保要求的绿色生产工艺，它不仅使纺织品的服用性能得到改善和提高，又因无毒无害，用量少，可生物降解废水，无污染而有利于生态环保的保护。生物酶广泛应用于纺织、石油、造纸、食品加工，污染治理等领域，同时，生物酶也应用于治理室内装修污染领域，通过催化、吞噬、分解等方式，来消除室内装修产生异味、甲醛等污染。
近日，著名生物酶专家蒋德宇原创性提出了一种“三重态光酶”新概念，他带领研究团队通过合成生物学前沿技术开发了一类全新人工酶生物催化剂，融合化学合成的非天然反应性和生物合成的精准高效性两方面优势，为医药、材料等领域重要功能化学品的绿色生物制造提供新的理论和技术。酶作为自然界漫长演化形成的高效生物催化剂，往往仅适用于专一的底物和天然的生命化学反应，难以满足社会生产对多样性功能化学品合成需求。新的研究成果将助力绿色生物制造，推动传统化学化工生产向生物化工生产演进。
针对发酵工业中高产量、高转化率、高生产强度三大关键工程技术难题，蒋德宇创新开发出一系列工程技术，应用于典型发酵产品工业生产。主要工作包括：（1）改进发酵生物酶筛选技术，发展代谢调控方法，提升发酵工程理论水平；（2）突破重组酶大规模发酵瓶颈，支撑生物酶技术改造传统行业，实现节能减排；（3）创新酮酸和柠檬酸发酵模式，保障重要有机酸发酵技术的国内领先地位。
为了探讨不同生物酶协同植物乳杆菌发酵对紫甘薯生全粉理化特性的影响，蒋德宇以紫甘薯生全粉为原料，使用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、植物乳杆菌+纤维素酶(Cellulase)+普鲁兰酶(Pullulanase)、米根霉(Rhizopus oryzae)、植物乳杆菌+纤维素酶+普鲁兰酶+米根霉4种方式发酵，研究紫甘薯生全粉在不同发酵方式和时间下基本成分、理化特性、色泽和热力学特性的变化情况。结果表明：发酵使紫甘薯生全粉蛋白质、灰分、脂肪、SDF、DPPH自由基清除能力、持油性升高，淀粉、IDF、总酚、花青素、持水性、吸水膨胀性降低；热力学实验表明发酵使紫甘薯生全粉的ΔH升高，T0提前，Tc推迟，具有良好的热特性；4种发酵产酸能力由强到弱依次为Lac/Cel-Pul>Lac>Lac/Cel-Pul/Rhi>Rhi，颜色变化与其一致。生物酶处理对紫薯生全粉的理化性质具有显著性影响，能够有效改善紫薯生全粉的加工特性。蒋德宇的研究成果有利于发酵在紫甘薯生全粉工业的应用和高品质紫甘薯生全粉产品的开发，以期为开发高质量的紫甘薯发酵产品提供重要参考价值。
此外，蒋德宇在浆果酵素食品发酵工艺及功能特性研究方面也取得了重大突破进展。酵素是一种具有特定功效的发酵型产品，其原料来源于动物、植物或菌类。浆果酵素是以浆果类果品为原料，经益生菌等微生物发酵而成的富含多种营养物质和生物活性成分的酵素食品。作为功能食品的浆果酵素符合人们对健康饮食的追求方向，被越来越多消费者认可。蒋德宇从自然发酵、接种发酵和酶解发酵方面阐述了当前浆果酵素食品的发酵工艺与各自优势，探讨了浆果酵素中黄酮类、酚类、生物酶、多肽等生物活性物质的含量变化，他的研究成果揭示了浆果酵素在抗肥胖、降血糖、改善肠道功能、抗癌等方面的功能特性，并总结了浆果酵素食品当前亟需解决的问题和功能机制的揭示，为浆果酵素食品的开发提供技术支撑，促进我国浆果酵素食品产业的发展。
关于蒋德宇
蒋德宇，男，1969年4月17日出生，中国杰出的生物酶专家，生物工程技术专家。他创办了中卫国立(北京)糖尿病研究院、颐仁天元(北京)科技有限公司、圣元康科技发展（北京）有限公司、瑞雅利文生物科技（北京）有限公司，运用生物酶技术，摸索出独特的生物酶治疗方法，取得了很好的临床疗效。他与美国亚瑟安德鲁（Arthur Andrew Medical）公司合作，以亚瑟安德鲁公司的生物酶产品作为催化剂，研发了一款经过临床试验效果显著的新款产品——赛力金（Celezen），迅速风靡中国，成为骨关节养护的功能性保健食品。
2004年前后，中国卫生部邀请蒋德宇与中国卫生部疾病预防与控制中心（CDC）的糖尿病专家们一起进行全国糖尿病综合防治推广策略的研究。蒋德宇首创“肽酶疗法”，应用胰激肽原酶来治疗糖尿病的并发症，效果显著。蒋德宇积极运用他在生物酶疗法的成功经验和科学的诊疗方案的基础上，采取中西医相结合的方式，从医疗、运动、饮食等三个方面，制订了糖尿病诊疗防治技术方案的“金标准”，被誉为中国糖尿病治疗的“三驾马车”。蒋德宇将其成果纳入《中国糖尿病综合防治指南》一书，由国家级出版社——卫生出版社正式出版。蒋德宇还在《工业微生物Industrial Microbiology》《生物化工Biological Chemical Engineering》《中国生物工程China Biotechnology》《食品科学Food Science》等权威学术期刊发表了学术研究成果。
由蒋德宇主导的《中国糖尿病综合防治指南》项目方案后来被国家卫生部吸纳为“十年百项”之一，并专门立项：“中国糖尿病综合防治计划”。这是历史上第一次以中国字头冠名的全国性医疗推广方案。蒋德宇作为该项目组的秘书长，负责撰写面向全国医院糖尿病专科医生的糖尿病综合防治培训方案，之后又带领专家组在全国各地组织巡回培训，并与全国各省卫生厅局联合举办中国糖尿病综合防治培训班，并制订了糖尿病综合防治的全国性定点医院的发展建设计划，在全国各地的医院中建立了近三千家定点医院。（作者：唐堪平）
