葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,简称GOD),其系统命名为β-D-葡萄糖氧化还原酶(EC 1.1.3.4),它能高度专一性地催化β-D-葡萄糖与空气中的氧反应,使葡萄糖氧化成为葡萄糖酸和过氧化氢。该酶广泛分布于动物、植物及微生物体内, 鲜尔康是用特异青霉等经过发酵后制得的高纯度酶制剂,特异青霉(P.notatum)的酶以其显有抗菌性而引人注意。因此,也有葡糖氧化酶(notatin)的称呼,现已清楚,抗菌性是由于反应生成的H2O2具灭菌作用。 1、葡萄糖氧化酶(GOD)的酶学性质 高纯度葡萄糖氧化酶为淡黄色粉末,易溶于水,分子量为150000D左右,最大光吸收波长为377nm和455nm。葡萄糖氧化酶的作用温度为30~60℃,固体酶制剂在0℃下保存至少稳定2年,在-15℃下稳定8年。葡萄糖氧化酶稳定的pH范围为4.0~8.0,具有很好的稳定性。Ag+、Hg+、亚硫酸氢钠对酶有强烈的抑制作用,而Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Mn2+对酶具有不同程度的激活作用 2、葡萄糖氧化酶的作用机理 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。葡萄糖氧化酶在分子氧存在下能氧化葡萄糖生成D-葡萄糖酸内酯,同时消耗氧生成过氧化氢。过氧化氢酶能够将过氧化氢分解生成水和1/2氧,而后水又与葡萄糖酸内酯结合产生葡萄糖酸。在此过程中,葡萄糖氧化酶的特点是能够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 g原子氧,没有过氧化氢酶存在下消耗1 g分子氧,在有乙醇和过氧化氢酶存在下,也消耗1 g分子氧。 3、葡萄糖氧化酶催化反应方程:
(GOD催化)
葡萄糖C6H12O6 +氧O2
Ḏ -葡萄糖酸内酯C6H10O6+过氧化氢 H2O2 Ḏ-葡萄糖酸内酯 C6H10O6
OH-
Ḏ-葡萄糖酸 C6H11O7— 4、葡萄糖氧化酶在动物体内的作用
葡萄糖氧化酶与生命的重要物质——葡萄糖和氧有密切关系,在动物体内发挥着重要作用。葡萄糖氧化酶能催化肠道内的葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢。当过氧化氢积累到一定浓度时,直接抑制大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、葡萄球菌等有害菌的生长繁殖。它还能催化葡萄糖去除肠道内氧气,为厌氧有益菌的增殖创造厌氧环境。葡萄糖氧化酶作用于葡萄糖生成的葡萄糖酸可降低胃肠内pH值,为有益菌生长创造酸性环境,而有益菌大量增殖形成微生态竞争优势,抑制了大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌存活,控制感染,排除腐败物质,提高巨噬细胞活性,从而提高机体免疫力。 |