腈水合酶是一種重要的生物催化劑，可作用于腈類化合物碳氮三鍵，生成相應的酰胺類化合物。腈水合酶催化機理主要有內球機制、外球機制、次外層機制、基于腈水合酶與底物復合晶體結構建立的機制四種。
腈水合酶一般由α和β兩個亞基組成，根據酶活性中心結合金屬離子不同，腈水合酶分為鈷型腈水合酶（結合了三價低自旋的非咕啉鈷）、鐵型腈水合酶（結合了三價低自旋的非卟啉鐵）。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年中國腈水合酶行業市場深度調研與發展趨勢預測研究報告》顯示，腈水合酶廣泛應用于化工、藥物制造、染料、農業、環境保護等領域。腈水合酶能夠催化腈類化合物水合生成相應的酰胺類產物，如煙酰胺、丙烯酰胺、5-氰基戊酰胺等。
腈水合酶在常溫常壓下催化丙烯腈水合反應生產成丙烯酰胺，是腈水合酶典型應用。丙烯酰胺主要用于生產聚丙烯酰胺，進而應用在污水處理、造紙、石油開采等領域，2024年我國丙烯酰胺行業產能達85萬噸以上，生產企業包括諾爾生物、瑞海新材、安森化工等，生產工藝基本通過生物酶催化丙烯腈水溶液制備。
基于腈水合酶生產的酰胺類化合物具有較高的工業應用價值，開發更高催化活性、更廣泛適用性的腈水合酶，可以帶來更高的經濟效益和生產效率。近年來，國內外腈水合酶研究不斷深入，我國在該領域已取得多項專利，包括“一種活性提升的腈水合酶突變體”、“工程化腈水合酶及其應用”、“一種高耐熱型腈水合酶突變體及其應用”等。
20世紀80年代，中國工程院院士沈寅初獲得腈水合酶微生物菌種，進而實現了大規模生產。目前我國腈水合酶技術及產能布局企業較多，包括國星生化、浙江容銳科技、無錫致遠化學品、無錫新晨宇生物、河南瑞美生物、鑫甬生物、尚科生物等。整體來看，我國腈水合酶生產企業主要集中江蘇、浙江等東部沿海地區。
新思界
行業分析人士表示，腈水合酶屬于生物催化劑，與傳統化學合成法相比，腈水合酶催化反應具有反應條件溫和、反應專一性高等優勢，隨著全球環境挑戰愈發嚴峻，腈水合酶應用重要性將進一步凸顯。目前腈水合酶主要生產小體積酰胺類化合物，如丙烯酰胺、煙酰胺，隨著腈水合酶活性、適用性提升，未來其還可用于合成大體積酰胺類化合物。
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