葡萄糖氧化酶
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生物化学下册葡萄糖氧化酶一、概述葡萄糖氧化酶是一种重要的酶类蛋白,参与了糖代谢途径中葡萄糖的氧化过程。
它在细胞内起着至关重要的作用,对维持细胞内的能量平衡和新陈代谢有着举足轻重的影响。
本文将围绕着葡萄糖氧化酶的结构、功能、代谢途径以及临床应用等方面展开介绍。
二、葡萄糖氧化酶的结构葡萄糖氧化酶是一种单亚基蛋白酶,其分子量约为約170kD,由四个相同的亚基组成。
每个亚基中含有一个腺苷酸结合位点和一个金属结合位点。
腺苷酸结合位点与葡萄糖结合位点相互作用,金属结合位点则与辅因子结合,起到催化反应的作用。
三、葡萄糖氧化酶的功能1. 氧化葡萄糖葡萄糖氧化酶可催化葡萄糖的氧化过程,将葡萄糖分解为丙酮酸、乳酸或乙醛等产物,释放能量,供细胞进行生命活动。
2. 调节新陈代谢葡萄糖氧化酶参与了糖代谢途径中的糖酵解和糖异生过程,调节了糖类物质的代谢平衡,对维持细胞内的能量供给和代谢平衡起着重要的作用。
四、葡萄糖氧化酶在代谢途径中的作用葡萄糖氧化酶主要参与了糖代谢途径中的糖酵解和糖异生过程。
在糖酵解过程中,葡萄糖氧化酶催化葡萄糖分解为丙酮酸和乳酸,产生ATP,为细胞提供能量。
而在糖异生过程中,葡萄糖氧化酶则参与了葡萄糖的合成,调节了葡萄糖的合成与分解平衡。
五、葡萄糖氧化酶的临床应用1. 临床诊断葡萄糖氧化酶的活性可以反映出病人的代谢情况,因此可以作为临床诊断的一个重要指标,对于糖尿病、肝病和其他一些代谢性疾病的诊断有一定的参考价值。
2. 药物研发葡萄糖氧化酶作为糖代谢途径中的关键酶类蛋白,在药物研发领域中具有重要的应用前景。
通过调节葡萄糖氧化酶的活性,可以有效地治疗一些糖代谢异常相关的疾病。
六、结论葡萄糖氧化酶作为糖代谢途径中的关键酶类蛋白,在细胞代谢和能量供给中起着不可替代的作用。
其结构与功能的研究对于深入了解细胞的代谢机制,促进新药研发以及疾病的诊断与治疗具有重要的理论和实践意义。
希望未来能有更多的研究在葡萄糖氧化酶领域取得突破,为人类健康做出更大的贡献。
葡萄糖氧化酶1、葡萄糖氧化酶简介葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,简称GOD)是一种需氧脱氢酶,能专一地氧化β-D-葡萄糖成为葡萄糖酸和过氧化氢。
1928年首先在黑曲霉的无细胞提取液中发现,我国自1986年开始研究GOD的制备提纯工艺,1998年正式投入生产,1999年农业部将其定为12种允许使用的饲料酶制剂添加剂之一。
GOD具有抑菌、促生长作用且绿色、安全、无毒、无抗药性,作为一种替代抗生素的新型添加剂,近年来在畜牧业中得到了广泛应用。
2、葡萄糖氧化酶的理化性质高纯度葡萄糖氧化酶为淡黄色粉末,易溶于水,不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有机溶剂,50%丙酮、60%甲醇能使其沉淀。
一般制品中均含有氧化氢酶,酶的最大光吸收波长为377~455 nm。
在紫外光下无荧光,但在热、酸或碱处理后具有特殊的绿色。
固体葡萄糖氧化酶制剂在0℃下保存至少稳定2年,在-15℃下则可稳定8年。
葡萄糖氧化酶稳定的pH值范围为3~4,最适pH值为5,如果没有葡萄糖等保护剂的存在,pH值大于8或小于3葡萄糖氧化酶将迅速失活。
葡萄糖氧化酶的作用温度为30~60℃,该酶不受乙二胺四乙酸、氰化钾及氟化钠抑制,但受氯化汞、氯化银、对氯汞苯甲酸和苯肼抑制。
3、葡萄糖氧化酶的催化反应方程葡萄糖氧化酶是与过氧化氢酶组成一个氧化还原系统发挥作用。
首先,β-D-葡萄糖在有氧环境下被GOD氧化,生成D-葡萄糖酸-δ-内酯,并产生过氧化氢;然后过氧化氢酶将过氧化氢分解生成水和氧;最后水与D-葡萄糖酸-δ-内酯结合产生葡萄糖酸。
葡萄糖氧化酶的催化反应,按条件不同有如下三种形式:①在没有过氧化氢酶存在下,每1moL葡萄糖氧化时消耗1moLO。
2 C6H12O6 + O2→C6H12O7 + H2O2②在有过氧化氢酶存在下,每1moL葡萄糖氧化时消耗1/2moLO1克原2子氧)。
C6H12O6 + 1/2O2→ C6H12O7③在有乙醇和过氧化氢酶存在下,过氧化氢同时被用于乙醇的氧化作。
淮安鸿玛生物科技有限公司葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶是一种典型的氧化还原酶。
它是一个分子量约160000道尔顿的蛋白质,有二个(或四个)多肽链构成,酶反应的最适pH 5—7,最适温度是30—40℃,催化时需要黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)作为辅酶参与作用。
反应时葡萄糖先进行脱氢形成葡萄糖酸内酯,使FAD还原为还原型FAD,葡萄糖酸内酯进一步水解为葡萄糖酸。
还原型FAD与空气中的氧反应形成过氧化氢。
如果体系中存在过氧化物酶,过氧化氢则分解为水和氧(1/2 O2)。
为此,在有氧条件下,它能高度专一地催化β—D—葡萄糖反应,生成葡萄糖酸,消耗氧。
起到了转化葡萄糖和去除氧的功用。
作为食品添加剂,具有转化葡萄糖和除去残存氧──保持食品的色、香、味的功能,稳定产品质量,延长了保存时间。
葡萄糖氧化酶体系能够将面筋分子中的巯基(-SH)氧化为二硫键(-S-S-),从而增强面筋的强度,提高面团延展性、增大面包体积,可取代对人体有致癌作用的溴酸钾(KbrO4)。
在面条生产中,葡萄糖氧化酶有助面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结构,增加面条的咬劲。
经过精制后的酶,可用于临床诊断,快速、准确测定体液中葡萄糖含量,为医生准确判断病人的病情提供可靠的数据。
粗品酶制剂可用于动物养殖业。
长期配合饲料喂养动物,可调解胃肠菌群平衡,促进饲料的消化吸收,增加食欲;同时增强机体免疫力,减少疾病发生。
显著提高养殖业的经济效益。
微生物制品在生产培育过程中,细微的变化都可造成结果的不一致。
复合的葡萄糖氧化酶制剂可以快速解除动物体内细菌毒素,细胞内毒素中毒,特别对霉菌毒素中毒的治疗作用优于制霉菌素等药物。
具有一日控制死淘,三日康复的功效。
与抗生素无配伍禁忌,协同抗生素可增加疗效,加快痊愈。
耐高温制粒,适合于颗粒饲料加工生产。
用于预防和治疗沙门氏菌引起的疾病,效果突出,功效优于抗生素,且无抗生素耐药性及残留危害。
特别适用于发达国家高标准禽蛋类及肉食品生产加工。
葡萄糖氧化酶质量标准
葡萄糖氧化酶质量标准是指用于评估葡萄糖氧化酶的纯度、活性和稳定性的一系列参考标准。
以下是一些可能的葡萄糖氧化酶质量标准:
1. 纯度:确定葡萄糖氧化酶中是否存在杂质或其他蛋白质。
可以通过比色法、电泳法或质谱法等技术进行检测。
2. 活性:评估葡萄糖氧化酶在特定条件下的催化能力。
常用的方法是测定其催化单位(1U定义为将1微摩尔葡萄糖氧化为-
D-葡萄糖的酶幅度)。
3. 组合特性:确定葡萄糖氧化酶的催化速度、温度和pH的依
赖关系。
这些特性可以通过实验室条件下的酶反应速率研究来确定。
4. 稳定性:评估葡萄糖氧化酶在储存和使用过程中的稳定性。
可以通过长时间储存酶样品,并定期检测其活性和纯度来评估。
葡萄糖氧化酶的质量标准通常是根据国际或行业标准进行制定和评估的。
如需准确的质量标准信息,建议参考葡萄糖氧化酶的制造商提供的相关文件和技术资料。
葡萄糖氧化酶一、酶的简介葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,简称GOD)能够在有氧气的条件下专一性催化β-D- 葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢,高纯度GOD的制剂为淡黄色粉末、易溶于水,完全不溶于乙醚、氯仿、甘油和乙二醇[1]。
50%丙酮、66%甲醇能使其沉淀。
它广泛地分布于动物、植物和微生物体内,但由于微生物具有生长繁殖速度快,来源广等特点使之成为葡萄糖氧化酶的主要来源,微生物中的主要生产菌株为黑曲霉和青霉。
葡萄糖氧化酶是用黑曲霉等发酵制得的一种需氧脱氢酶,对人体无毒、副作用,具有去除葡萄糖、脱氧、杀菌等功能,它广泛应用于食品、饲料、医药等行业中,具有去除葡萄糖、脱氧、杀菌等作用。
【2】二、菌种及培养基2.1 菌种:以黑曲霉H1-9b为菌种,在发酵罐中装入培养基2.2 发酵培养基(g/L):蔗糖80、蛋白胨3、KH2PO4 2、MgSO4·7H2O 0.7、KCl 0.5、NaNO3 4,pH5.5;斜面培养基(g/L):蔗糖30、NaNO32、K2HPO41、KCl 0.5、MgSO4 0.5、FeSO40.01、琼脂20,pH5.5【3】。
发酵条件为:26~29摄氏度,pH值自然,通风量0.3m3/(m3·min),搅拌速度400r/min。
发酵液离心分离得菌丝体,经研磨(因葡萄糖氧化酶是一种胞内酶,提取时首先必须先研磨破壁)后过滤,得到含葡萄糖氧化酶的滤液即酶液。
[4]三、工艺流程葡萄糖氧化酶制备流程图原料预处理培养基配制灭菌无菌空气制备发酵产品的分离纯化菌种的制备和种子培养葡萄糖氧化酶下游工艺流程图3.1葡萄糖氧化酶的发酵3.1.1种子液培养在斜面培养基上接种黑曲霉H1-9b 孢子,28℃培养4 ~5 d 。
3.1.2摇瓶发酵250mL 锥形瓶中分装50mL 发酵培养基,121℃灭菌20min,接种黑曲霉H1-9a 孢子浓度为104个/mL,28℃、200r/min 摇床培养80h 即达产酶高峰。
葡萄糖氧化酶酶活定义葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)是一种重要的酶类,它在生物体内起着关键的催化作用。
葡萄糖氧化酶酶活是指该酶在特定条件下催化葡萄糖氧化反应的能力。
本文将介绍葡萄糖氧化酶的酶活定义以及其在生物学和工业领域的应用。
一、葡萄糖氧化酶酶活的定义葡萄糖氧化酶酶活是指在一定的温度、pH值和底物浓度条件下,葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化反应的速率。
酶活的高低可以通过测定单位时间内产生的产物量或底物消耗量来评估。
葡萄糖氧化酶酶活的测定方法多种多样,常用的方法包括比色法、电化学法和荧光法等。
二、葡萄糖氧化酶的生物学意义葡萄糖氧化酶在生物体内广泛存在,特别是在真菌和细菌中较为常见。
它能催化葡萄糖的氧化反应,将葡萄糖转化为葡萄糖酸,并释放出氧气。
这个反应对于生物体的能量代谢非常重要,能够提供细胞所需的能量。
三、葡萄糖氧化酶在工业领域的应用由于葡萄糖氧化酶具有高效催化葡萄糖氧化反应的能力,因此在工业领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 食品工业:葡萄糖氧化酶可以用于食品加工中,例如面包、饼干和啤酒等的生产过程中。
它能够将葡萄糖转化为葡萄糖酸,起到增酸、防腐和改善口感的作用。
2. 医药工业:葡萄糖氧化酶可以用于医药领域的生产过程中。
例如,它可以用于制备葡萄糖酸盐,作为药物的原料或辅料。
3. 生物传感器:葡萄糖氧化酶可以用于生物传感器的制备中。
通过将葡萄糖氧化酶固定在传感器表面,可以实现对葡萄糖浓度的快速检测,广泛应用于血糖监测和生物医学研究领域。
4. 环境保护:葡萄糖氧化酶可以用于环境监测和废水处理中。
它能够催化有机物的氧化反应,将有机废物转化为无害的产物,起到净化环境的作用。
葡萄糖氧化酶酶活是指葡萄糖氧化酶在特定条件下催化葡萄糖氧化反应的能力。
葡萄糖氧化酶在生物学和工业领域有着广泛的应用,包括食品工业、医药工业、生物传感器和环境保护等领域。
随着科学技术的不断发展,葡萄糖氧化酶的应用前景将更加广阔。
葡萄糖氧化酶简介及其应用1.葡萄糖氧化酶简介葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOD)是动物体内消化道不能分泌的酶;是一种需氧脱氢酶,系统命名为β-D-葡萄糖氧化还原酶,能专一地氧化分解β-D-葡萄糖为葡萄糖酸和过氧化氢,同时消耗大量的氧气。
葡萄糖氧化酶反应的最初产物不是葡萄糖酸,而是中间产物δ-葡萄糖酸内酯,δ-葡萄糖酸内酯以非酶促反应自发水解为葡萄糖酸。
葡萄糖氧化酶通常与过氧化氢酶组成一个氧化还原酶系统。
葡萄糖氧化酶在生产上一般采用的霉菌是黑曲霉和青霉属菌株。
早在1904年人们就发现了葡萄糖氧化酶,直到1928年Muller 才首先从黑曲霉的无细胞提取液中发现葡萄糖氧化酶,在研究了其催化机理后正式将其命名为葡萄糖氧化酶,并将其归入脱氢酶类。
我国自1986年开始研究葡萄糖氧化酶的制备提纯工艺,1998年正式投入生产,1999年农业部将其定为可以使用的饲料酶制剂。
产自特异青霉和黑曲霉的葡萄糖氧化酶已被列人农业部《饲料添加剂品种目录(2013)》第四大类酶制剂。
1.1葡萄糖氧化酶形态及特性高纯度葡萄糖氧化酶分子质量为150~152ku,为淡黄色粉末,易溶于水,不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有机溶剂,50%丙酮溶液和60%甲醇溶液能使其沉淀。
1.1.1耐受PH值葡萄糖氧化酶在pH为3.0~7.0时具有很好的稳定性,最适pH为5-6。
如果没有葡萄糖等保护剂的存在,pH大于8或小于3时葡萄糖氧化酶将迅速失活。
1.1.2耐受温度葡萄糖氧化酶作用温度为30~60℃,固体葡萄糖氧化酶制剂在0℃下至少可稳定保存2年,在-15℃下则可稳定保存8年。
实际生产的耐高温的葡萄糖氧化酶有两类:①常规菌种产生的葡萄糖氧化酶经过包被工艺处理;②耐高温菌株产生的葡萄糖氧化酶,不用包被就能耐高温。
1.1.3光谱葡萄糖氧化酶的最大光吸收波长为377~455nm,在紫外光下无荧光,但经热、酸或碱处理后具有特殊的绿色。
食品保质保鲜剂——葡萄糖“氧化酶”一、葡萄糖氧化酶的性质葡萄糖氧化酶是用黑曲霉等经过发酵后制得的高纯度酶制剂。
现在生物领域最主要的工具酶在食品工业中应用非常广泛。
高纯度葡萄糖氧化酶为淡黄色粉末,易溶于水,完全不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有机溶剂,50%丙酮、66%的甲醇能使其沉淀。
其分子量为15万左右。
其固体酶制剂在0℃下保存可稳定2年以上,在-15℃保存可稳定8年,稳定的pH在3~4,最适作用温度30℃~60℃,化学物质EDTA、KCN、NaF不影响其酶活性,但酶活性受HgCL(氯化汞)、AgCL(氯化银)、苯肼、对氯汞苯甲酸等影响而使酶活性降低。
葡萄糖氧化酶的最大特点是能消耗氧气催化葡萄糖氧化;每克分子葡萄糖氧化酶在有过氧化氢酶存在下消耗1克原子氧;在没有过氧化氢酶存在下消耗1克分子氧,在有乙醇和过氧化氢酶存在下,也消耗1克分子氧。
二、葡萄糖氧化酶在食品工业中的应用1.在酿酒类生产中的应用葡萄糖氧化酶能抗啤酒氧化,保持啤酒风味,延长保存期。
啤酒混浊是由多酚或多肽、二价金属等物质由低分子向高分子缩聚,并以多酚聚合为主,氧是啤酒混浊母体形成与结合的促成因素。
啤酒中双乙酰含量对啤酒口味影响较大,啤酒在保存期中双乙酰含量增加是由瓶颈空气引起。
在啤酒生产中,多酚氧化生成挥发性羧基化合物也使啤酒乙酰化,氧化作用可加深啤酒色泽使之变暗红色。
即啤酒中含氧高引发啤酒氧化变味变色。
在啤酒中加入葡萄糖氧化酶,可除去啤酒中溶解氧与瓶颈氧,阻止啤酒的氧化变质过程,可使氧与啤酒中的葡萄糖生成葡萄糖酸内酯而消耗氧。
由于该酶具有专一性,不会对啤酒中其他物质产生作用。
葡萄糖氧化酶在防止啤酒老化,保持啤酒原有风味,延长保存期有显著效果。
白葡萄酒生产中,氧的存在使白葡萄酒发生褐变,在白葡萄酒生产中添加0.5ppm~1.0ppm的葡萄糖氧化酶可有效减轻氧造成的褐变危害。
2.在面粉中及制品的应用葡萄糖氧化酶是面粉改良剂与面包品质改良剂。
葡萄糖氧化酶的功效
葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)是一种酶类,通常源自黄曲霉菌(Aspergillus niger)。
其主要功效如下:
1. 葡萄糖监测与诊断:葡萄糖氧化酶可以将葡萄糖氧化成葡萄糖酸,并同时生成过氧化氢。
这个反应通过葡萄糖检测仪器可以测量过氧化氢的产生量,从而间接检测出葡萄糖浓度。
这种反应常用于血糖检测仪器,适用于糖尿病患者的血糖监测。
2. 食品防腐:葡萄糖氧化酶可以将食物中的葡萄糖转化为葡萄糖酸,并生成过氧化氢。
过氧化氢具有一定的抑制微生物生长的能力,因此葡萄糖氧化酶可以被用作食品防腐剂,在某些食品中可以延长其保质期。
3. 面包蛋糕发酵:葡萄糖氧化酶被广泛应用于面包和蛋糕等糕点制作过程中。
它能够将面团中的葡萄糖氧化成葡萄糖酸并生成过氧化氢,通过产生的气泡使面团膨胀发酵,增加面包的松软度和口感。
总的来说,葡萄糖氧化酶在生物学、医药、食品加工等领域具有广泛的应用前景。