生物转化
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生物转化篇一：生化核苷酸代谢和生物转化
本科-核苷酸代谢-非营养物质代谢1
一、单5选1(题下选项可能多个正确，只能选择其中最佳的一项)
1、 参加肠道次级结合胆汁酸生成的氨基酸是
A:鸟氨酸
B:精氨酸
C:甘氨酸
D:蛋氨酸
E:瓜氨酸
考生答案：C
标准答案：C
满分：4 得分：4
2、 体内脱氧核苷酸是由下列哪种物质直接还原而成的
A:核糖
B:核糖核苷
C:一磷酸核苷
D:二磷酸核苷
E:三磷酸核苷
考生答案：D
标准答案：D
满分：4 得分：4
3、 关于生物转化作用，下列哪项是不正确的
A:具有多样性和连续性的特点
B:常受年龄、性别、诱导物等因素影响
C:有解毒与致毒的双重性
D:使非营养性物质极性降低，利于排泄
E:使非营养性物质极性增加，利于排泄
考生答案：D
标准答案：D
满分：4 得分：4
4、 甲氨蝶呤（MTX）在临床上用于治疗白血病的依据是
A:嘌呤类似物
B:嘧啶类似物
C:叶酸类似物
D:二氢叶酸类似物
E:氨基酸类似物
考生答案：C
标准答案：C
满分：4 得分：4
5、 嘧啶分解代谢的终产物正确的是
A:尿酸
B:尿苷
C:尿素
D:α-丙氨酸
E:氨和二氧化碳
考生答案：E
标准答案：E
满分：4 得分：4
6、 胸腺嘧啶在体内合成时甲基来自
A:N10-甲酰四氢叶酸
B:胆碱
C:N5，N10-甲烯四氢叶酸
D:S-腺苷甲硫氨酸
E:肉碱
考生答案：C
标准答案：C
满分：4 得分：4
7、 下列哪种物质是结合胆红素
A:胆红素—清蛋白
B:胆红素—Y蛋白
C:胆红素—Z蛋白
D:双葡糖醛酸胆红素
E:胆红素-结合珠蛋白
考生答案：D
标准答案：D
满分：4 得分：4
8、 嘧啶环中两个氮原子是来自
A:谷氨酰胺和氮
B:谷氨酰胺和天冬酰胺
C:谷氨酰胺和氨甲基鳞酸
D:天冬酰胺和氨甲基磷酸
E:天冬氨酸和氨甲基磷酸
考生答案：E
标准答案：E
满分：4 得分：4
9、 dTMP合成的直接前体是
A:dUMP
B:dUDP
C:dCMP
D:TMP
E:TDP
考生答案：A
标准答案：A
满分：4 得分：4
10、 能在体内分解产生β-氨基异丁酸的核苷酸是
A:AMP
B:CMP
C:TMP
D:UMP
E:IMP
考生答案：C
标准答案：C
满分：4 得分：4
11、 哪一种胆汁酸是初级胆汁酸
A:甘氨石胆酸
B:甘氨胆酸
C:牛磺石胆酸
D:牛磺脱氧胆酸
E:甘氨脱氧胆酸
考生答案：B
标准答案：B
满分：4 得分：4
12、 肝内胆固醇代谢的主要终产物是
A:7a-胆固醇
B:胆酰CoA
C:胆汁酸
D:维生素D3
考生答案：C
标准答案：C
满分：4 得分：4
13、 下列关于嘌呤核苷酸从头合成的叙述哪项是正确的
A:嘌呤环的氮原子均来自氨基酸的α氨基
B:合成过程中不会产生自由嘌呤碱
C:氨基甲酰磷酸为嘌呤环提供氨甲酰基
D:由IMP合成AMP和GMP均由ATP供能
E:次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶催化生成IMP和GMP
考生答案：D
标准答案：B
满分：4 得分：0
14、 生物转化过程最重要的作用是
A:使毒物的毒性降低
B:使药物失效
C:使生物活性物质灭活
D:使药物药效更强或毒物的毒性增加
E:使非营养物质水溶性增加，利于排泄
考生答案：E
标准答案：E
满分：4 得分：4
15、 极易透过生物膜的胆色素是
A:胆红素-清蛋白复合体
B:游离胆红素
C:尿胆素
D:结合胆红素
E:尿胆素原
考生答案：B
标准答案：B
满分：4 得分：4
16、 下列除哪一种外，都属于胆色素
A:胆红素
B:胆固醇
C:胆绿素
D:胆素原
考生答案：B
标准答案：B
满分：4 得分：4
17、 下列属于生物转化第二相反应的是
A:氧化反应
B:结合反应
C:还原反应
D:水解反应
E:羟化反应
考生答案：A
标准答案：B
满分：4 得分：0
18、 阿糖胞苷作为抗肿瘤药物的机理是通过抑制下列哪种酶而干扰核苷酸代谢
A:二氢叶酸还原酶
B:核糖核苷酸还原酶
C:二氢乳清酸脱氢酶胸苷酸合成酶
D:胸苷酸合成酶
E:氨基甲酸基转移酶
考生答案：B
标准答案：B
满分：4 得分：4
19、 嘧啶核苷酸从头合成的特点是
A:在5-磷酸核糖上合成碱基
B:由FH4提供一碳单位
C:先合成氨基甲酰磷酸
D:甘氨酸完整地参入
E:谷氨酸提供氮原子
考生答案：C
标准答案：C
满分：4 得分：4
20、 胆红素的主要来源是
A:细胞色素
B:肌红蛋白
C:血红蛋白
D:胆固醇
生物转化篇二：难点突破-药物结构与第Ⅰ相生物转化的规律
难点突破 | 药物结构与第Ⅰ相生物转化的规律 药物代谢是通过生物转化将药物(通常是非极性分子)转变成极性分子，再通过人体的正常系统排泄至体外的过程；生物转化是药物在人体内发生的化学变化，也是人体对自身的一种保护机能。因此研究药物在体内的生物转化，更能阐明药理作用的特点、作用时程，结构的转变以及产生毒副作用的原因。
药物的生物转化通常分为二相：第Ⅰ相生物转化(Phase Ⅰ)，也称为药物的官能团化反应，是体内的酶对药物分子进行的氧化、还原、水解、羟基化等反应，在药物分子中引入或使药物分子暴露出极性基团，如羟基、羧基、巯基、氨基等。
第Ⅱ相生物结合(Phase Ⅱ)，是将第Ⅰ相中药物产生的极性基团与体内的内源性成分，如葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸或谷胱甘肽，经共价键结合，生成极性大、易溶于水和易排出体外的结合物。但是也有药物经第Ⅰ相反应后，无需进行第Ⅱ相的结合反应，即排出体外。其中第Ⅰ相生物转化反应对药物在体内的活性影响最大。
一、药物结构与第Ⅰ相生物转化的规律
1.含芳环、烯烃、炔烃类、饱和烃类药物第Ⅰ相生物转化的规律
（1）含芳环的药物
①含芳环的药物主要发生氧化代谢：在体内肝脏CYP 450酶系催化下，首先将芳香化合物氧化成环氧化合物，然后在质子的催化下会发生重排生成酚，或被环氧化物水解酶水解生成二羟基化合物。
②含芳环药物的氧化代谢是以生成酚的代谢产物为主：如果药物分子中含有两个芳环时，一般只有一个芳环发生氧化代谢。如苯妥英在体内代谢后生成羟基苯妥英失去生物活性。
而保泰松在体内经代谢后生成羟布宗，抗炎作用比保泰松强而毒副作用比保泰松低，这是药物经代谢后活化的例子。含强吸电子取代基的芳环药物则不发生芳环的氧化代谢。
(2)烯烃和炔烃的药物
烯烃类药物经代谢生成环氧化合物后，可以被转化为二羟基化合物，或者是和体内生物大分子如蛋白质、核酸等反应进行烷基化，而产生毒性，导致组织坏死和致癌作用。例如抗惊厥药物卡马西平炔烃类反应活性比烯烃大，被酶催化氧化速度也比烯烃快。
若炔键的碳原子是端基碳原子，则形成烯酮中间体，该烯酮可能被水解成生羧酸，也可能和蛋白质进行亲核性烷基化反应；若炔键的碳原子是非端基碳原子，则炔烃化合物和酶中卟啉上的吡咯氮原子发生N-烷基化反应。这种反应使酶不可逆的去活化。如甾体化合物炔雌醇则会发生这类酶去活化作用。
(3)含饱和碳原子的药物
长碳链的烷烃常在碳链末端甲基上氧化生成羟基，羟基化合物可被脱氢酶进一步氧化生成羧基称为ω-氧化；氧化还会发生在碳链末端倒数第二位碳上，称ω-1氧化。如抗癫痫药丙戊酸钠，经ω-氧化生成ω-羟基丙戊酸钠和丙基戊二酸钠；经ω-1氧化生成2-丙基-4-羟基戊酸钠。
处于芳环和芳杂环的苄位，以及烯丙位的碳原子易被氧化生成苄醇或烯丙醇。对于伯醇会进一步脱氢氧化生成羧酸；仲醇会进一步氧化生成酮。
2.含卤素的药物第Ⅰ相生物转化的规律
许多药物是含卤素的烃类如全身麻醉药，增塑剂、杀虫剂等，这些卤代烃在体内经历了各种不同的生物代谢过程。
在体内一部分卤代烃和谷胱甘肽形成硫醚氨酸结合物代谢排出体外，其余的在体内经氧化脱卤素反应和还原脱卤素反应进行代谢。在代谢过程中，卤代烃生成一些活性的中间体，会和一些组织蛋白质分子反应，产生毒性。
氧化脱卤素反应是许多卤代烃的常见的代谢途径。CYP 450酶系催化氧化卤代烃生成过渡态的偕卤醇，然后再消除卤氢酸得到羰基化合物(醛、酮、酰卤和羰酰卤化物)。生成酰氯或羰酰氯中间体活性更强，或水解生成无毒的碳酸和氯离子；或和组织中蛋白质分子反应，产生毒性。抗生素氯霉素中的二氯乙酰基侧链代谢氧化后生成酰氯，能对CYP 450酶等中的脱辅基蛋白发生酰化，是产生毒性的主要根源。
3.含氮原子(胺类、含硝基)药物第Ⅰ相生物转化的规律
胺类药物的氧化代谢主要发生在两个部位，一是在和氮原子相连接的碳原子上，发生N-脱烷基化和脱胺反应；另一是发生N-氧化反应。
N-脱烷基和氧化脱胺是一个氧化过程的两个不同方面，本质上都是碳-氮键的断裂，条件是与氮原子相连的烷基碳上应有氢原子(即α-氢原子)，该α-氢原子被氧化成羟基，生成的α-羟基胺是不稳定的中间体，会发生自动裂解。
叔胺和仲胺氧化代谢后产生两种以上产物，而伯胺代谢后，只有一种产物。
一般来说，胺类药物在体内经氧化代谢生成稳定的N－氧化物主要是叔胺和含氮芳杂环，而伯胺和仲胺类药物的这种代谢通常比较少。伯胺和仲胺结构中如果无α-氢原子，则氧化代谢生成羟基胺、亚硝基或硝基化合物。酰胺类化合物的氧化代谢也与之相似。
胺类化合物N-脱烷基化的基团通常是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、烯丙基和苄基，以及其他α-氢的基团。取代基的体积越小，越容易脱去。对于叔胺和仲胺化合物，叔胺的脱烷基化反应速度比仲胺快，这是与他们之间的脂溶性有关。如利多卡因的代谢，脱第一个乙基比脱第二个乙基容易。利多卡因在进入血脑屏障后产生的脱乙基化代谢产物会引起中枢神经系统的副作用。
4.含氧原子(醚类、醇类和羧酸类、酮类)药物第Ⅰ相生物转化的规律
（1）醚类药物
醚类药物在肝脏微粒体混合功能酶的催化下，进行氧化O-脱烷基化反应，生成醇或酚，以及羰基化合物。
药物分子中醚的基团大部分是芳香醚，如可待因，维拉帕米，多巴胺，非那西汀等。例如镇咳药可待因在体内约有10%的药物经O-脱甲基后生成吗啡，长期和大量服用可待因也会产生成瘾性的不良后果。非甾体抗炎药吲哚美辛在体内约有50%经O-脱甲基代谢，生成无活性的化合物。O-脱烷基化反应的速度和烷基链长度及分支有关，链越长，分支越多，O-脱烷基化速度越慢。较长的碳链还会发生ω-和ω-1氧化。
（2）醇类和羧酸类药物
含醇羟基的药物在体内醇脱氢酶的催化下，脱氢氧化得到相应的羰基化合物。大部分伯醇在体内很容易被氧化生成醛，但醛不稳定，在体内醛脱氢酶等酶的催化下进一步氧化生成羧酸。
仲醇中的一部分可被氧化生成酮，也有不少仲醇不经氧化而和叔醇一样经结合反应后直接排出体外。
催化伯醇氧化生成醛的醇脱氢酶是双功能酶，即能催化伯醇氧化生成醛，也会催化醛还原生成醇。该反应的平衡和pH有关，在较高pH(约pH 10)条件下有利于醇的氧化；在较低pH(约pH 7)条件下有利于醛的还原。在生理pH的条件应有利于醛的还原。在体内醛几乎全部氧化生成羧酸，仅有很少一部分醛被还原生成醇。
实际很少有含醛基的药物。只有伯醇和伯胺经代谢后生成醛是这些药物产生毒性的根源。处于苄位的甲基也可经氧化生成醇、醛、羧酸的代谢途径。如非甾体抗炎药甲芬那酸经代谢生成相应的羧酸代谢物。
（3）酮类药物
酮类药物在酶的催化下经代谢生成相应的仲醇。由于药物结构中的酮绝大多数是不对称酮，还原后得到的醇的结构中往往会引入新的手性碳原子，而产生光学异构体，而体内酶的催化反应通常具有立体选择性。如镇痛药S-(+)-美沙酮经代谢后生成3S,6S-α-(-)-美沙醇（具活性）。
5.含硫原子的硫醚S-脱烷基、硫醚S-氧化反应、硫羰基化合物的氧化脱硫代谢、亚砜类药物代谢的规律
含硫原子的药物主要有硫醚、含硫羰基化合物、亚砜和砜类。其中硫醚类药物主要经历S-脱烷基和S-的氧化；含硫的羰基化合物会发生氧化脱硫代谢；亚砜类药物则可能经过氧化成砜或还原成硫醚。
（1）硫醚的S-脱烷基
芳香或脂肪族的硫醚通常在酶的作用下，经氧化S-脱烷基生成硫醚和羰基化合物。如抗肿瘤活性的药物6-甲基巯嘌呤经氧化代谢脱S-甲基得6-巯基嘌呤。
（2）硫醚的S-氧化反应
硫醚类药物除发生氧化脱S-烷基代谢外，还会在黄素单加氧酶或CYP 450酶的作用下，氧化生成亚砜，亚砜还会被进一步氧化生成砜。如驱虫药阿苯哒唑经氧化代谢分别生成亚砜化合物，其生物活性均比氧化代谢前提高，发挥驱虫作用。
（3）含硫羰基化合物的氧化脱硫代谢
氧化脱硫反应主要是指对碳-硫双键 (C=S) 和磷-硫双键(P=S)的化合物经氧化代谢后生成碳-氧双键(C=O)和磷-氧双键(P=O)。
硫羰基化合物通常见于硫代酰胺和硫脲的代谢。如硫喷妥经氧化脱硫生成戊巴比妥，使脂溶性下降，作用强度有所减弱。抗肿瘤药物塞替派在体内可被脱硫代谢生成另一个抗肿瘤药物替哌。
（4）亚砜类药物的代谢
亚砜类药物则可能经过氧化成砜或还原成硫醚。例如非甾体抗炎药舒林酸，属前体药物，体外无效，进入体内后经还原代谢生成硫醚类活性代谢物发挥作用，减少了对胃肠道刺激的副作用。舒林酸的另一条代谢途径是氧化生成砜类无活性的代谢物。
6.酯和酰胺类药物第Ⅰ相生物转化的规律
酯和酰胺类药物在体内代谢的主要途径为水解代谢，如羧酸酯、硝酸酯、磺酸酯、酰胺等药物在体内代谢生成酸及醇或胺。
酯和酰胺药物的水解反应可以在酯酶和酰胺酶的催化下进行，也可以在体内酸或碱的催化下进行非酶的水解。
局部麻醉药普鲁卡因在体内代谢时绝大部分迅速被水解生成对氨基苯甲酸和二乙氨基乙醇，而很快失去局部麻醉作用。酰胺和酯相比，酰胺比酯更稳定而难以水解。如和普鲁卡因相比，抗心律失常药普鲁卡因胺在体内水解速度较慢，约60%的药物以原形从尿中排出。
酰胺也可被N-氧化为羟胺，致癌毒性比较高。已淘汰的药物非那西汀的毒性就是由于产生N-羟基化代谢产物所引起的。
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生物转化篇三：生物质的生物转化与利用
食品技术进展讲座报告
【摘要】 生物质的生物转化与利用在生物质能源开发、生物质材料制备和生物活性药物制取等领域已取得了丰厚的研究成果，本文以上几个方面进行了综述，并对生物质资源生物转化的方式与途径进行了分析。
【关键词】 生物质 生物转化 生物能源 生物材料 生物活性药物
【前言】 建立在石油、煤炭及天然气等化石资源基础上的现代化学工业，一度成为满足人类生活和保障社会经济发展的重要基础工业。但由于化石资源的过度开发与利用累计的效应，相继也出现了诸多问题，化石资源储量的有限性，诱发了化石资源的渐趋枯竭问题；化石资源转化过程中产生的环境污染物，导致区域性和全球性环境、生态问题；另外，众多由化石资源而来的化学合成品的不可降解性，使用之后的残留物成为危害环境的世界性公害。为控制或减少化石资源的使用、降低环境和生态成本，各国政府纷纷颁布政策法规，鼓励开发利用可再生资源，尤其是生物质资源[1]，因此生物质资源的转化与利用也成为当今各国化学化工领域研究的热点问题 [2]。从理论上讲，生物质资源的转化与利用主要有以下4种方式：生物质资源的物理转化与利用、生物质资源的物理化学转化与利用、生物质资源的化学转化与利用和生物质资源的生物转化与利用。实践证明，前3种方式都不同程度地存在着转化与利用条件苛刻、资源利用率较低和环境污染等问题，而生物质资源的生物转化与利用的条件比较温和，并能实现多级循环利用，不仅不会对环境造成危害，而且还有利于改善已经被破坏了的环境与生态。本文主要从生物质资源的生物转化与利用在生物质能源开发、生物质材料制备和生物活性药物制取等领域研究现状进行了概述和前瞻。
【正文】
1 生物质生物转化生物质能源
生物质资源是由生物直接或间接利用绿色植物光合作用而形成的有机物。它包括所有的植物、动物或微生物，以及由这些生物产生的排泄物和代谢物。各种生物质资源中都含有能量，可以转化为能与环境协调发展的可再生能源，即生物质能。利用生物转化技术能将生物质资源转化为各种洁净的“含能体能源”，如沼气、燃料乙醇、生物氢和生物油等。因此，对生物质资源生物转化能源的研究成为目前能源研究领域的重要课题。
1.1 生物质资源生物转化沼气[3]-[6]
沼气是有机物在厌氧条件下经微生物分解发酵而生成的一种可燃性气体。主要原料：人畜禽粪便、秸秆、农业有机废弃物、农副产品加工的有机废水、工业废水、城市污水和垃圾、水生植物和藻类等有机物质。
在各种可供开发的生物质资源中，农作物秸秆是最为丰富的一种富含有机质(80％—90％ 的生物质资源)。早在20世纪80年代，我国以植物秸秆为发酵原料生产沼气的技术就在户用沼气池中有过应用，后来由于产气效果不理想及出料难等问题没有解决而逐渐停滞。近年来，随着生物技术的进步以及农业主产区秸秆资源的过剩和部分地区农民就地焚烧秸秆带来环境问题，植物秸秆生物转化沼气研究重新引起重视。以沼气为纽带综合开发利用生物质资源的途径，即种、养、沼、加工业相结合的物质循环模式是最有实效的，三个效益（经济、社会、生态环境）的观点是开发农业废弃物资源化全过程的出发点和归宿。[3]
如今的沼气建设重点是由户用沼气池转移到大中型沼气池，沼气工程以产气为主要发展为处理有机废弃物治理环境，沼气残留综合利用为主。在沼气残留物综合利用的研究中，要从单纯的有机肥效果向饲料添加剂和提取生物粪活性物质发展。用高科技方法研究沼气工作的设计、设备、发酵工艺及综合利用。使之成
为综合利用生物质资源的系统工程。
1.2 生物质资源生物转化燃料乙醇
生物质资源生物转化燃料乙醇的发展经历了3个阶段：第1阶段是以玉米、小麦为原料，是发展燃料乙醇的初始阶段。而利用粮食产品或油料作物，虽然技术已经成熟，但却面临着“与人争粮”的问题。显然，仅依靠粮食作为燃料乙醇的原料，并非长久之计。第2阶段是非粮燃料乙醇阶段，以薯类等为原料。但是，薯类也在国家粮食统计范围内，并且薯类生产有地域限制，因此这一方案也不能完全满足未来的需要。第3阶段是以农业废弃物如植物秸秆等为主要原料制燃料乙醇。植物秸秆生物转化获得燃料乙醇的关键是获得纤维素乙醇用酶，使纤维素物质产生葡萄糖进而发酵获得燃料乙醇。
为将纤维素转化为乙醇，[7]Genencor公司于2007年10月开发出了第一种商业化生物质酶Accellerase 1000，该酶可使复杂的木质纤维素生物质还原为可发酵的糖类，且具有以下优点：① 可提高各种原料的糖化性能；② 可使糖化与发酵过程(SSF)同时进行，为二步依次进行的水解与发酵(SHF)过程或两者的组合；③ 高活性的葡糖酶，可使残余的纤维二糖量最少，从而有较高的糖化作用，并最终有较快的乙醇发酵速度，产率也可提高；④未澄清的产物，即酶生产中剩余营养物除了由糖化作用产生发酵糖类外，适用于作酶母；⑤ 可保证酶配方化学品不会影响糖化碳水化
我国清华大学李十中教授主持研究的甜高粱秆固体发酵乙醇技术，采用我国传统的固体发酵技术，让甜高粱秆在发酵池中发酵，然后再蒸出乙醇。发酵时间30 h(玉米乙醇为55 h)，乙醇回收率高达94％。
1.3 生物质资源生物转化制氢
生物质资源生物转化制氢既可用于燃料电池，也可成为今后氢燃料的主要来源之一，具有较大的发展前景。近年来，世界各国在生物质资源生物转化制氢方面，从产氢的机理、细菌的选育、细菌的生理生态学、生物制氢反应设备的研制等方面都进行了大量研究。迄今为止，已研究报道的生物质资源生物转化制氢主要有光合生物转化制氢和发酵生物转化制氢2种方式。
光合生物转化制氢是利用藻类和光合细菌直接将太阳能转化为氢能[9]。光合生物转化制氢的途径有光合成生物制氢、光分解生物制氢、光合异养菌水气转化反应和光发酵4种。光发酵生物制氢主要是通过光子捕获光合作用后的能量，将电荷分离产生高能电子，并形成ATP，而高能电子产生Fdred，固氮酶利用ATP和Fdred将氢离子还原为氢气，因而这种方式的产氢量相对于其他3种途径比较高。由于发酵生物转化制氢利用的是厌氧化能异养菌，与光合制氢相比，有无需光照、产氢率高和产氢稳定等优点，因此厌氧发酵制氢法被认为是更具有发展潜力的生物质资源生物转化制氢方式。厌氧产氢微生物是厌氧发酵制氢过程中的核心，很多研究者针对厌氧发酵产氢的发酵类型、菌种选育等方面进行大量的工作。
目前报道的产氢细菌多数为丁酸发酵和混合酸发酵，梭菌属(Clostridium)为丁酸发酵中的主要产氢细菌，肠杆菌为混合酸发酵中的主要产氢细菌。
就厌氧发酵进行微生物产氢的方式来看，[9]大体上可分为2种类型：一是利用纯菌进行微生物产氢，二是利用厌氧活性污泥或其他混合物，以混合培养方式进行产氢。为了突破野生型细菌的产氢能力，人们把诱变育种和基因改良作为进
行高效产氢细菌的育种是一个突破口。其中，诱变育种是一种比较成熟的技术，相关资料显示采用紫外诱变获得的高效稳定产氢突变体的产氢能力比对照菌株提高40％～65％ 。
1.4 生物质资源生物转化生物柴油 [10]
生物柴油，又称脂肪酸甲酯，是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料，与醇类(甲醇、乙醇)经交酯化反应获得。生物柴油燃烧排放尾气中的碳氢化合物比传统柴油减少40％；颗粒物减少50％；二氧化硫、芳香烃类排放几乎为零，几乎看不见柴油车常见的黑烟，其实际热值仅比0号柴油低3～4％。 生物质资源生物转化生物柴油主要有化学催化法和生物酶催化法合成2种方式。化学催化法合成生物柴油存在有工艺复杂、能耗高、色泽深、成本高、生产过程有废碱液排放等缺点，而生物酶法催化合成生物柴油具有条件温和、酶用量小、无污染排放等优点，因此，生物酶催化法合成生物柴油具有良好的工业应用前景。
其中在生物酶法催化中有乌桕油甲酯化制备生物柴油，用固定化酵母脂肪酶酶促梓油甲酯化获得。经过近40年的资源收集，现拥有油料植物资源近千份，包括草本油料植物资源700份、木本200多份（其中产于西南地区的120余份），而乌桕便是我国中南部历史最悠久、潜力最大的能源型木本油料作物，此外麻疯树含有一类小分子物质如二萜类、麻疯树酚酮B、麻疯树醇、麻疯树三及一些衍生物、三萜类、木脂素和黄酮等，常用于冷榨制取生物柴油。
2 生物质生物转化生物材料
生物质生物转化生物材料不仅能够解决材料不可降解造成的白色污染，缓解石油危机，还能满足人们对于新型材料不断增长的需求。目前，用生物质生物转化合成的聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)和聚对苯二甲酸丙二酸酯(P1TI1)是生物质生物转化生物材料的典型代表。
2.1 生物质生物法制聚乳酸(PLA)
聚乳酸(PLA)是性能优异的功能纤维和热塑性材料，具有优异的成膜、成纤维能力及生物可降解性，可用作包装、纺织和医用材料。[12]用生物发酵法从厨房垃圾中提取乳酸，并进一步聚合成生物降解性塑料——聚乳酸。发酵后的残渣可做成高质量的肥料和饲料，从而实现厨房垃圾的零排放 。
以下为聚乳酸的产业链[10]：
环化 发酵 植物性多糖（淀乳酸 丙交酯
粉） 聚合
市场开拓
应用 聚乳酸制品 加工成型 开环聚合聚乳酸
目前聚乳酸生产公司主要是美国的Cargill Dow，日本、法国、荷兰、德国掌握聚合技术，处于中试生产阶段。全世界聚乳酸的产量在10万吨/年。市场为美国、日本、欧洲、韩国、台湾。聚乳酸是重要的生物纺织和生物医药原料，目
前化学法合成研究方兴未艾，但化学法合成存在诸如反应条件苛刻，能耗高，对环境存在污染等问题，该研究利用酶法合成聚乳酸，可解决上述关键问题，生物催化反应条件温和，能耗低，对环境友好，符合绿色化学要求。该技术有望开发功聚乳酸的生物技术合成工艺，产品在生物医用材料和生物纺织领域有着广阔的应用前景。
2.2 生物质生物法制聚羟基脂肪酸酯(PHA)
聚羟基脂肪酸脂(polyhydroxyalkanoate，PHA)是很多细菌合成的一种细胞内聚酯，在生物体内主要是作为细胞内碳源性物质而存在的。具有生物相容性、光学型、压电性、气体相隔性等多种优秀性能。由于它的力学性能与某些热塑性材料如聚乙烯、聚丙烯类似，并且可以完全降解进入自然生态循环，因而被认为是一种“生态可降解塑料”。[12]
目前，通过真养产碱杆菌进行聚羟基脂肪酸脂(PHA)工业化生产，但成本太高，采用价格低廉的有机废物作为碳源，如厨余垃圾、农业和食品工业废水、市政污水等，将有效降低PHA生产成本。不同来源活性污泥自然积累PHA的能力有较大差异，工厂活性污泥经过驯化、发酵后，均可有效富集PHA积累菌，PHA产量大幅度提高。在活性污泥驯化之初加入少量土著聚羟基脂肪酸酯(PHA)合成菌，通过10d厌氧一好氧或好氧一沉淀方式进行污泥驯化后，以葡萄糖或乙酸钠为碳源进行PHA发酵。研究驯化前后土著PHA合成菌回注组[13]和对照组驯化过程中的总菌数，PHA合成菌数的变化，以及对PHA发酵产率的影响。结果表明：在回注组污泥中PHA合成菌的增长速率和增长量均高于对照组，各种污泥积累PHA占挥发性悬浮固体的比例提高了21.44％ ～43.18％。
2.3 生物质生物转化制聚羟基脂肪酸酯(PHB)
聚羟基丁酸酯(PHB)是微生物在不平衡生长条件下储存于细胞内的一种高分子聚合物。它不仅具有化学合成高分子材料相似的性质，而且还有一般合成高分子材料没有的性质，如生物可降解性、生物相容性、压电性、光学活性等特殊性质[14]。由于聚羟基丁酸酯(PHB)有微生物细胞制造，完全不含重金属等有毒物质，是极“洁净”的塑料，因此可以作为新的生物医学材料。尤其是随着医药卫生事业的发展和环境保护意识的增强，人们开始重视PHB生物可降解高分子材料的研究。
聚羟基丁酸酯(PHB)合成方法有细菌合成和基因合成。细菌合成主要是在控制矿物离子生命养料的环境中，使某些细菌在发酵期问其内部会产生大量的PHB。如真养产碱杆菌可以利用果糖、木糖、延胡索酸、衣康酸、丙酸、乳酸作为碳源生产PHB，然后通过微生物发酵在细胞内积累的PHB经过破壁、分离、提取等处理后可获得一定分子量的纯PHB。由于目前常用的PHB提取技术，如次氯酸钠法、有机溶剂法、表面活性剂一次氯酸钠法、氨水法等易造成环境污染，因此基因合成是最有前景的方法。[14]人们利用基因工程法将可合成PHB的产碱杆菌属的有关酶引入油菜、向日葵等植物中获得了“转基因植物”，从这些转基因植物的细胞质或质体中可克隆合成PHB。由于避免了细菌合成PHB的分离提纯步骤，使合成成本降低成为可能，所以，利用转基因植物合成聚酯的方法为生物降解材料的研制开辟了诱人的前景。
3 生物质资源生物转化生物活性药物
生物质资源生物转化活性药物就是以生物质为原料，采用现代生物技术加工、制备出用于预防、治疗和诊断的活性药物。活性药物有效成分来源于生物质，具有明确治疗作用的单一组成或多组分，具有结构新颖、活性高、副作用少的特