综述：角蛋白酶驱动的角质废弃物生物处理的进展与挑战

《Biocatalysis and Biotransformation》：Advances and challenges in keratinase-driven bioprocessing of keratinous waste

角蛋白酶作为生物催化剂在制革、纺织、制药等多个工业领域展现重要应用价值，其温和反应条件可减少污染并生产高附加值产品，但面临规模化生产、酶稳定性、底物适应性差异及法规限制等挑战。未来通过合成生物学、蛋白质工程、多组学及人工智能等技术优化，结合循环经济模式可释放其工业潜力。

　　

摘要

角质酶是一类专门的蛋白水解酶，能够降解难以分解的角质蛋白底物，因此在工业生物技术中具有重要的催化作用。它们的应用领域非常广泛，包括皮革和纺织品、制药、化妆品、动物饲料、生物燃料以及生物塑料等行业。与传统化学水解方法相比，基于角质酶的工艺在操作条件更为温和的情况下即可实现目标，同时还能减少污染物排放并生产出高附加值的产品。然而，由于工艺可扩展性、酶稳定性、对不同底物反应效果的差异以及监管障碍等问题，这些酶在工业领域的应用仍面临诸多挑战。合成生物学、蛋白质工程、多组学和人工智能技术的进步有望加速新型角质酶的发现与优化。将这类酶整合到循环经济模式中，并结合全面的技术经济和环境评估，将是实现其作为可持续工业解决方案全部潜力的关键。