葡糖氧化酶(Glucose Oxidase,GOD)是食品工业中一种重要的工业用酶,广泛用于
葡萄酒、啤酒、
果汁饮料、奶粉等食品脱氧、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。由于微生物生长繁殖快、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。
葡萄糖氧化酶( glucose oxidase,
ec1.1.3.4, GOD),系统名称为 β-D-葡萄糖
氧化还原酶 ( EC1.1.3.4),应用广泛,其应用潜力一直为国内外众多的研究者所关注,现在越来越多地被用于食品工业、纺织漂染等行业,在
生物燃料、葡萄糖
生物传感器等新兴领域也有广泛的应用。
GOD在有氧条件下能专一性地
催化β-D-葡糖生成
葡萄糖酸和
过氧化氢(图1)人们习惯将需氧脱氢酶也称为氧化酶,如
胺氧化酶、黄嘌呤氧化酶等。目前GOD的应用领域不断拓展,国内外市场需求量急剧增加。产量低、酶活低、检测方法复杂是GOD产业化的限制性因素,国内外为此做了大量工作并取得了明显进展。
( 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:
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, C, C,C, C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。
GOD是同型二聚体分子,含有2个黄素腺嘌呤二核酸( 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-
尾旋支撑1个反平行的β折叠。
高纯度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、
三氯甲烷、丁醇、
吡啶、
丙三醇、
乙二醇等有机
溶剂。 GOD相对分子质量一般在1.5×10 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 \u003e8.0或pH \u003c3.0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。