葡糖氧化酶 编辑

化学物质
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(Glucose oxiDAse,GOD),是用金黄色青霉菌进行深层通风发酵,用乙醇丙酮使之沉淀和高岭土或氧铝吸附后再用盐析、精制而得。亦可用点青霉以及黑曲霉制得。近乎白色至浅黄色粉末,或黄色至棕色液体。溶于,水溶液一般呈淡黄色。几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚。是食品工业中一种重要的工业用酶, 广泛用于葡萄酒、啤酒、果汁、奶粉品脱氧、面粉改良、防止食品褐变等方面, 在食品快速检测及生物传感器上也有广泛应用。GOD广泛分布于动植物和微生物体内。由微生物生长繁殖快、来源广,是生产GOD的主要来源,主要生产菌株为黑曲霉和青霉。

基本信息

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中文名:葡糖氧化酶

外文名:Glucoseoxidase,GOD

外观:近乎白色至浅黄色粉末,或黄色至棕色液体

应用:广泛应用于食品、饲料、医药等行业

1 GOD的抗氧化作用机制

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GOD能消耗分子氧或原子氧氧化葡萄糖,保护食品中的易氧化成分。按反应条件GOD催化反应有3种形

式:

( 1)没有过氧化氢酶存在时,每氧化1 mol葡萄糖消耗1 mol氧:

C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O2

β-D-葡萄糖+ O2→β-D-葡糖内酯+ H2O2

( 2)有过氧化氢酶存在时,每氧化1 mol葡萄糖消耗1/2 mol氧:

C6H12O6+

O2→C6H12O7+H2O2

( 3)有乙醇及过氧化氢酶存在时,过氧化氢酶可用于乙醇的氧化,每氧化1 mol葡萄糖消耗1 mol氧:

C6H12O6+ C2H5OH+O2→C6H12O7+ CH3CHO +H2O2

此外, GOD对β-D-葡萄糖表现出强烈的特异性,葡萄糖分子C(1)上的羟基对酶的催化活性至关重要,且羟基处于β位时的活性要比在α位时高约160倍。底物C(2), C(3), C(4),C(5), C(6)结构的改变也会大大影响其酶活性,但酶活性仍有部分保留。葡萄糖氧化酶对L-葡萄糖和2-O-甲基-D-葡糖则完全没有活性。

2 GOD的结构和酶学性质

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2.1 酶的结构

GOD是同型二聚体分子,含有2个黄素腺嘌呤二核苷酸( FAD)结合位点。每个单体含有2个完全不同的区域:一个与部分FAD非共价但紧密结合,主要为β折叠;另一个与底物β-D-葡萄糖结合,由4个α-螺旋支撑1个反平行的β折叠。

2.2 酶学性质

纯度GOD为淡黄色晶体易溶于水,可制成液体制剂。 GOD完全不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有机溶剂。 GOD相对分子质量一般在1.5×105左右,每分子酶含2分子FAD。 pH作用范围3.5~6.5,最适pH 5.0左右,在没有保护剂存在的条件下pH >8.0或pH <3.0时会迅速失活。GOD的作用温度范围一般为30~60 ℃。固体酶制剂在0 ℃下至少可保存2年,-15 ℃下可保存8年。

3 GOD的应用

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OD广泛应用于食品、医药领域,图2.

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