腈水合酶是一种重要的生物催化剂，可作用于腈类化合物碳氮三键，生成相应的酰胺类化合物。腈水合酶催化机理主要有内球机制、外球机制、次外层机制、基于腈水合酶与底物复合晶体结构建立的机制四种。
腈水合酶一般由α和β两个亚基组成，根据酶活性中心结合金属离子不同，腈水合酶分为钴型腈水合酶（结合了三价低自旋的非咕啉钴）、铁型腈水合酶（结合了三价低自旋的非卟啉铁）。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年中国腈水合酶行业市场深度调研与发展趋势预测研究报告》显示，腈水合酶广泛应用于化工、药物制造、染料、农业、环境保护等领域。腈水合酶能够催化腈类化合物水合生成相应的酰胺类产物，如烟酰胺、丙烯酰胺、5-氰基戊酰胺等。
腈水合酶在常温常压下催化丙烯腈水合反应生产成丙烯酰胺，是腈水合酶典型应用。丙烯酰胺主要用于生产聚丙烯酰胺，进而应用在污水处理、造纸、石油开采等领域，2024年我国丙烯酰胺行业产能达85万吨以上，生产企业包括诺尔生物、瑞海新材、安森化工等，生产工艺基本通过生物酶催化丙烯腈水溶液制备。
基于腈水合酶生产的酰胺类化合物具有较高的工业应用价值，开发更高催化活性、更广泛适用性的腈水合酶，可以带来更高的经济效益和生产效率。近年来，国内外腈水合酶研究不断深入，我国在该领域已取得多项专利，包括“一种活性提升的腈水合酶突变体”、“工程化腈水合酶及其应用”、“一种高耐热型腈水合酶突变体及其应用”等。
20世纪80年代，中国工程院院士沈寅初获得腈水合酶微生物菌种，进而实现了大规模生产。目前我国腈水合酶技术及产能布局企业较多，包括国星生化、浙江容锐科技、无锡致远化学品、无锡新晨宇生物、河南瑞美生物、鑫甬生物、尚科生物等。整体来看，我国腈水合酶生产企业主要集中江苏、浙江等东部沿海地区。
新思界
行业分析人士表示，腈水合酶属于生物催化剂，与传统化学合成法相比，腈水合酶催化反应具有反应条件温和、反应专一性高等优势，随着全球环境挑战愈发严峻，腈水合酶应用重要性将进一步凸显。目前腈水合酶主要生产小体积酰胺类化合物，如丙烯酰胺、烟酰胺，随着腈水合酶活性、适用性提升，未来其还可用于合成大体积酰胺类化合物。
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