葡糖氧化酶(Glucose oxidase ,GOD),是用金黃色青霉菌進(jìn)行深層通風(fēng)發(fā)酵,用乙醇、丙酮使之沉淀和高嶺土或氫氧鋁吸附后再用硫酸銨鹽析、精制而得。亦可用點(diǎn)青霉以及黑曲霉制得。近乎白色至淺黃色粉末,或黃色至棕色液體。溶于水,水溶液一般呈淡黃色。幾乎不溶于乙醇、lv仿和乙m。
是食品工業(yè)中一種重要的工業(yè)用酶, 廣泛用于葡萄酒、啤酒、果汁、奶粉等食品脫氧、面粉改良、防止食品褐變等方面, 在食品快速檢測及生物傳感器上也有廣泛應(yīng)用。GOD廣泛分布于動植物和微生物體內(nèi)。由微生物生長繁殖快、來源廣,是生產(chǎn)GOD的主要來源,主要生產(chǎn)菌株為黑曲霉和青霉。
一、GOD的抗氧化作用機(jī)制:
GOD能消耗分子氧或原子氧氧化葡萄糖,保護(hù)食品中的易氧化成分。按反應(yīng)條件GOD催化反應(yīng)有3種形式:
( 1)沒有過氧化氫酶存在時,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-葡糖內(nèi)酯+ H2O2 ;
( 2)有過氧化氫酶存在時,每氧化1 mol葡萄糖消耗1/2 mol氧:C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O2 ;
( 3)有乙醇及過氧化氫酶存在時,過氧化氫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對β-D-葡萄糖表現(xiàn)出強(qiáng)烈的特異性,葡萄糖分子C(1)上的羥基對酶的催化活性至關(guān)重要,且羥基處于β位時的活性要比在α位時高約160倍。底物C(2), C(3), C(4),C(5), C(6)結(jié)構(gòu)的改變也會大大影響其酶活性,但酶活性仍有部分保留。葡萄糖氧化酶對L-葡萄糖和2-O-甲基-D-葡糖則*沒有活性。
二、GOD的結(jié)構(gòu)和酶學(xué)性質(zhì):
1、酶的結(jié)構(gòu)
GOD是同型二聚體分子,含有2個黃素腺嘌呤二核苷酸( FAD)結(jié)合位點(diǎn)。每個單體含有2個*不同的區(qū)域:一個與部分FAD非共價(jià)但緊密結(jié)合,主要為β折疊;另一個與底物β-D-葡萄糖結(jié)合,由4個α-螺旋支撐1個反平行的β折疊。
2、酶學(xué)性質(zhì)
高純度GOD為淡黃色晶體,易溶于水,可制成液體制劑。 GOD*不溶于乙m、lv仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有機(jī)溶劑。 GOD相對分子質(zhì)量一般在1.5×105左右,每分子酶含2分子FAD。 pH作用范圍3.5~6.5,最適pH 5.0左右,在沒有保護(hù)劑存在的條件下pH >8.0或pH <3.0時會迅速失活。GOD的作用溫度范圍一般為30~60 ℃。固體酶制劑在0 ℃下至少可保存2年,-15 ℃下可保存8年。
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