氧化葡萄糖酸杆菌的特性及应用
氧化葡萄糖酸杆菌GDHK的葡萄糖培养基优化及其催化2
提高 了 ２ ％。其次 ，实验还探讨 了原始菌 ６ １ ５ ２ Ｈ和敲除菌 Ｇ Ｈ Ｄ Ｋ分别在葡萄糖、山梨醇、甘 露醇和甘油这 ４ 种碳源培
养基上培养所 得的静息细胞催化 ２３ ｒ二醇生成乙偶姻 的影响 实验表明 ，在葡萄糖 培养基 一 生长的 ＧＤ ，． ｈ ＨＫ得到 的静 息细胞催化效果最好 ，反应进 行到 １ ，乙偶 姻的转 化效率已达到 ８ ．０ ２ｈ ００ ％，浓度为 ３ ＿ ．＿，是同样在葡萄糖上生 ｌ３ ｇＬ 。 Ｏ
第２ ６卷第 ４期 ２１ 年 ８月 ０２
高
校
化
学
工
程
学
报
Ｎ０４ Ｖ０ ６ ． ｌ ２
Ａｕ ｇ． ２ ２ ０１
Ｊ ｕｎａ ｆ ｅ ｉａ ｇｎｅｒｎ ｆ ｉｅ ｅＵｎｉｅ ｓｔ ｓ ｏ ｒ ｌｏ ｍ ｃ ｌ Ｃｈ Ｅｎ ｉ ｅｉｇ ｏ ｎ ｓ Ｃｈ ｖ ｒｉｅ ｉ
ｌｗｅ ｈ ｏｃ ｔ ｌｔｃ ｃ ｓ ｆｕ ｉ ｇ ＧＤＨＫ ． ｈ ｅａｉ ｅｙ ｌ ｗ ｏｓ ｕ ｏｓ ｓｕ ｅ ｓｔ ｅ ｓ ｅ ｃ ｒ ｏ ｏ ｒ ｅ ｏ ｒｔ ｅｂｉ ａａｙ ｉ ｏ ｔｏ ｓｎ ｔ ｅｒ ｌｔｖ ｌ ｏ ｃ ｔｇｌｃ ｅ ｗａ ｓ ｄ ａ ｈ ｏｌ ａ ｂ ｎ ｓ ｕ ｃ ，
文 章 编 号 ： １０ —０ ５２ １）４０ ９ ．６ ０ ３９ １（０ ２０ ．６ ２０
氧化 葡萄糖酸杆菌 ＧＤ ＨＫ 的葡萄糖培养基优化及其催 化 ２３丁二醇 ， ．
生 成 乙偶 姻 的性 能 研 究
张敏 华， 韦柳静 ， 祝 坤， 花 强
（ 华东理 工大学 生物反应器 工程 国家重点 实验 室， 海 ２ ０３ ） 上 ０２ ７
摘 要 ：在前期 的工 作中对氧 化葡 萄糖酸 杆菌 的膜 结合葡 萄糖脱 氢酶基 因（ｄ ） ｇ ｈ 进行 了敲 除， 已得 到一株 工程 菌株
氧化葡萄糖酸杆菌
1,3-二羟丙酮（DHA）的代谢途径和参与 二羟丙酮（ 二羟丙酮 ） 酶
G. oxydans 代谢甘油产生DHA 主要有两条氧化途径： （1）不需要ATP和辅酶因子NAD+，甘油可被细胞膜上的甘 油脱氢酶一步直接氧化成DHA，电子传递链与ADP 氧化 磷酸化形成ATP 的过程相耦合，当细胞中糖酵解途径及三 羧酸循环途径缺乏时，这条途径可为细胞生长及其他代谢 过程提供所需的能量； （2）甘油进入细胞后，在细胞质中甘油脱氢酶的作用下生 成DHA，然后在二羟丙酮激酶作用下转变为磷酸二羟丙酮 (DHAP)，或者甘油在磷酸激酶作用下磷酸化成甘油-3- 磷 酸(Glycerol-3-P)，然后经细胞质内甘油-3-磷酸脱氢酶作 用转变成DHAP，再进入磷酸戊糖循环途径，这一过程需 要ATP，也需要辅酶因子NAD+。
代谢工程技术在微生物产DHA 中的应用 代谢工程技术在微生物产
国内外学者将代谢工程技术应用于微生物生产DHA 的研究工作主要包括两个关键方面： （1）过量表达甘油脱氢酶基因，改善微生物细胞已有的 代谢网络。分别利用强启动子tufB 和gdh 使G. oxydan了DHA 浓度和转化率。 （2）将甘油脱氢酶基因在模式宿主菌中表达，构建新的 代谢途径或拓宽菌株的底物利用范围。
气升式生物反应器发酵生产二羟丙酮
气升式反应器不需机械搅拌，而是利用两个区域间流 体静压力的不同来使液相循环。其优势是高位液体循环， 高效热量传递，低剪切力，低能量损耗，低维护费用。 获得具有高活性甘油脱氢酶的静息细胞优化培养基的 成分：5.6g/L酵母浸出液，4.7g/L甘油，42.1g/L甘露醇， 0.5g/L K2HPO4 ，0.5g/L KH2PO4 ，0.1g/L MgSO4.7H2O , 2.0g/L CaCO3 , pH 4.9。
葡糖醋杆菌的研究最新进展！
葡糖醋杆菌的研究最新进展！葡糖醋杆菌的研究最新进展！由于葡糖醋杆菌1997年才被提升为属,⽬前对它的研究不是很透彻,国内更是少见这⽅⾯的报道,作者在此综述了葡糖醋杆菌的研究进展,以期为醋酸菌研究提供参考。
葡糖醋杆菌为周⽣鞭⽑、可运动或⽆运动性的细菌种群,在⼄醇、葡萄糖或醋酸盐作为碳源时⽣长最佳，如Ga.oboediens菌株能在含30%葡萄糖的培养基上⽣长，并积累⾼浓度的葡萄糖酸，⽽Ga.europae-us和Ga.entanii的⽣长需要⼄酸。
葡糖醋杆菌可以从⼄醇、葡萄糖、果糖和⽢油产酸，还可超氧化⼄醇为CO2和H2O，依靠培养基中醋酸盐的浓度，决定能否将⼄酸盐氧化为CO2和H2O。
其最适⽣长pH值为2.5~6.0。
其呼吸链包括细胞⾊素C、辅酶Q和末端辅酶Q氧化酶，有⼀个完整的TCA循环。
其DNA中G+C的含量为56%~67%，以Q10为主要的泛醌类型。
葡糖醋杆菌属不同种间的⽣理⽣化特征见表1。
葡糖醋杆菌在分类地位上属于变形菌门(Pro-teobacteria)a-变形菌纲(Alphaproteobacteria)红螺菌⽬(Rhodospirillales)醋酸菌科(Acetobacteraceae)。
该属是醋酸菌科中较晚出现的⼀个属，最早是作为醋杆菌属的⼀个亚属出现的。
1984年，Yamada等建议将可氧化⼄酸盐、泛醌类型为Q10的醋酸菌如Ace-tobacter、liquefaciens、A.xylinus等，划⼈醋杆菌属下的⼀个亚属中，并命名为葡糖醋杆菌亚属(Glucono-acetobacter)。
1997年，Yamada等在进⾏辅酶Q类型和16S rRNA序列分析的基础上，提出应将葡糖醋杆菌由亚属提升为属，并将原本归属于醋杆菌属。
但泛醌类型为Q10的⼏个种A.liquefaciens、A.di-azotrophicus、A.europaeus、A.hansenii和A.xylinus划归⼊葡糖醋杆菌属。
葡萄糖氧化酶的应用进展
葡萄糖氧化酶的应用进展杨久仙;曹靖【摘要】The glucose oxidase enzyme (GOx) is an aerobic dehydrogenase which can dissolve in water but not in organic solvents.GOx is widely used,coupled to peroxidase reaction,to catalyze glucose and produce glucose acid,with the consumption of oxygen.In industrial production,it is often extracted from the Aspergillus niger.It has no sideeffects and is non-toxic to human being and plays an important role on removing glucose,deoxidization and sterilization.GOx has been widely used in food,feedstuff,medicine,monitoring test paper and biosensor.The studies of GOx in these fields and its application progression were reviewed in this paper.%葡萄糖氧化酶是需氧脱氢酶,易溶于水,不溶于有机溶剂,主要与过氧化氢共同作用催化葡萄糖产生葡萄糖酸,同时消耗氧.工业生产多从黑曲霉中提取,无毒、无害,具有去除葡萄糖、脱氧、杀菌等功能,广泛应用于食品、饲料、医药、检测试纸和生物传感器等方面.本文综述了葡萄糖氧化酶的研究及其应用进展.【期刊名称】《山西农业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(033)001【总页数】5页(P88-92)【关键词】葡萄糖;氧化酶;性质;食品饲料;应用【作者】杨久仙;曹靖【作者单位】北京农业职业学院,北京102442;北京农业职业学院,北京102442【正文语种】中文【中图分类】S816.7葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase，E.C.1.1.3.4，简称 GOX）为需氧脱氢酶，也称葡糖氧化酶，其系统命名为β－D－葡萄糖氧化还原酶。
葡萄糖氧化酶在养鸡业上的应用
高抗 病 和抗球 虫能 力等
１ ＧＯＤ 的简要 特性
高 纯度 Ｇ Ｏ Ｄ为 淡 黄色 粉末 ． 易溶 于水 ， 分 子
量为 １ ５ ０ ． ４ Ｋ Ｄ左 右 。Ｇ Ｏ Ｄ在 ｐ Ｈ ２ ． ２ ～ ８ ． ４ 、温 度
６ ． ７ ％（ Ｐ ＜ Ｏ ． ０ ５ ） ， １ — ３ ９ 日龄全 期死 亡率 降低 ５ ％（ Ｐ ＜
（ Ｇ Ｏ Ｄ） ． １ ９ ９ ５年 Ｐ ｅ ｔ ｒ ｕ ｃ ｃ ｉ ｏ ｌ ｉ 等用 青 霉 素 的 突变 株
生产出 Ｇ Ｏ Ｄ 我 国从 １ ９ ８ ６年研 究 Ｇ Ｏ Ｄ的制 备提 纯工艺到 １ ９ ９ ８年 正 式 投人 生 产 ． １ ９ ９ ９年 农 业 部 将 Ｇ Ｏ Ｄ定为 １ ２种 允 许 使 用 的 饲 料 酶 制 剂 添 加 剂之 一 。Ｇ Ｏ Ｄ是 一 种新 型 的酶制 剂 ． 在养 鸡 生产 中能够 改 善肠 道 的组 织 形态 和微 生 态 平衡 、 促 进 肠 道 的消 化 和吸 收功 能 ．改 善鸡 的生产 性 能 ． 提
２ ＧＯＤ在 养鸡 生产上 的应 用
葡 萄糖 氧 化 酶 （ Ｇ Ｏ Ｄ） 是 一种 需 氧脱 氢 酶 ， 能 专一地 氧化 Ｂ — Ｄ一 葡 萄糖 为 葡 萄 糖 酸 和 过 氧 化
氢 １ ９ ２ ８年 Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 首先从 黑 曲霉 的无细 胞提 取液
中发 现 Ｇ Ｏ Ｄ． １ ９ ６ １年 国际 生化 协 会 酶 委 员会 将 该 酶 的 系 统 名 称 叫 做 Ｂ— Ｄ一葡 萄 糖 氧 化 酶
饲料广萄 ２ ０ １ ３ 年第５ 期
２ ５
德邦专栏
ｃ 。 ｌ ｕ ｍｎ Ｄｅ Ｂ。 ｎ
葡萄糖 氧化酶在养鸡业上 的应用
葡萄糖氧化酶
.
直到1928年，Muller首先从黑曲霉的无细胞提取液中发现葡萄糖 氧化酶，并研究了其催化机理才正式将其命名为葡萄糖氧化酶，将其 归入脱氢酶类。此后Nakamatsu、Fiedurek、Rogalski等先后对此做了 大量研究工作并投入生产。中国从20世纪70年代开始成立了葡萄糖氧 化酶研究协作组，对其展开了系统研究工作。目前国外的葡萄糖氧化 酶生产厂家主要是德国的Boehringer和日本的Toyobo。近年来国内外 多位学者对葡萄糖氧化酶的作用机理、酶学性质、酶固定化、基因克 隆表达等方面做了大量工作取得了明显进展。
葡萄糖氧化酶
生物132班何岚
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1.葡萄糖氧化酶的介绍
葡萄糖氧化酶（Glucoseoxidase，E.C.1.1.3.4,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，其主要成分为β-D-葡萄糖 氧化还原酶，辅基为黄素腺嘌呤二核苷酸。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。
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2.2葡萄糖氧化酶开创一种全新的动物保护模式
我们知道，无论哪一种控制病原菌生长的防病措施，都有一个 防卫限度。当病菌数量多到足以突破某种防病措施的防卫限度时， 动物发病。此时，传统的使用药物防病保健放的方式就没有其他办 法了。葡萄糖氧化酶则不同，首先提升机体自身的防御功能，使防 卫限度提高，其次，即使病菌突破了葡萄糖氧化酶的防卫限度，导 致畜禽感染，它的其它功效还在继续尽力维护着机体健康。其一， 葡萄糖氧化酶改善消化吸收的功效还在持续发挥着作用，较好的保 持畜禽发病期间的采食，使畜禽有充足的营养抵抗疾病；其二，葡 萄糖氧化酶保持肠道菌群平衡的功效还在持续发挥作用，某些疾病 引起的腹泻不至于过分严重，使动物体质不至于快速下降；其三， 葡萄糖氧化酶抗氧化的功效还在持续发挥作用，较好的保持机体细 胞完整，使病菌侵害细胞的速度减缓、侵害程度减轻；其四，葡萄 糖氧化酶解除霉菌毒素的功效还在持续发挥作用，霉变饲料产生的 毒素不会对病弱畜禽造成更严重的危害。
葡萄糖氧化酶及其应用
葡萄糖氧化酶及其应用【摘要】:葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶,对人体无毒、副作用，广泛应用于食品、医药、饲料等行业中，起到了去除葡萄糖、脱氧、杀菌等作用。
该文从葡萄糖氧化酶的性质、生产和应用等方面对其进行了简单介绍。
【关键词】：葡萄糖氧化酶性质生产应用The glucose oxidase and its applicationAbstract: Glucose oxidase (GOD) is an aerobic dehydrogenase. It has no side effects and non-toxicity on human. GOX，which has played an important role on removing glucose，de-oxidization and sterilization，is widely applicated in food, medicine, feed stuff and other fields. This paper reviews the property, production and application of Glucose oxidase.Key Words: Glucose oxidase property production application葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase EC 1.1.3.4.）全称为β-D-吡喃型葡萄糖需氧脱氢酶，简称GOD，它能在有氧的条件下专一性将β-D-葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢。
早在1904年，人们就发现了葡萄糖氧化酶，但当时对其商业价值认识的不足，并未引起人们的重视。
直到1928年，Muller首先从黑曲霉的无细胞提取液中发现葡萄糖氧化酶，并进一步通过试验确定了酶的作用机理，并命名为葡萄糖氧化酶，之后把他归入脱氢酶类。
葡萄糖氧化酶广泛的存在于动物、植物和微生物体内，微生物繁殖快，来源广的特点事其成为葡萄糖氧化酶的主要来源，主要生产菌株为黑曲霉和青霉。
葡萄糖氧化酶
(然2)后挑以取２步～骤３(1％)获2接.得1种的-量4橘消接青种霉除于孢二子肠级悬培道液养接病基种中于菌，斜3生面0～培存3养2基℃环，振境置荡于培，恒养温2减4箱ｈ少中；放沙大培门养氏，培菌养条等件为感：染28～32℃，2～5天；
葡萄糖氧化酶催化生成的葡萄糖酸，降低了胃肠内pH值，为乳酸菌生长制造了酸性环境。
葡萄糖氧化酶广泛应用于食品、饲料、医药等行业中， 起到了去除葡萄糖、脱氧、杀菌等作用。早在1904年人们 就发现了葡萄糖氧化酶，但由于当时对其商业价值认识不 足没有引起人们的足够注视。
直到1928年，Muller首先从黑曲霉的无细胞提取液中发现葡萄糖 氧化酶，并研究了其催化机理才正式将其命名为葡萄糖氧化酶，将其 归入脱氢酶类。此后Nakamatsu、Fiedurek、Rogalski等先后对此做了 大量研究工作并投入生产。中国从20世纪70年代开始成立了葡萄糖氧 化酶研究协作组，对其展开了系统研究工作。目前国外的葡萄糖氧化 酶生产厂家主要是德国的Boehringer和 的Toyobo。近年来国内外多 位学者对葡萄糖氧化酶的作用机理、酶学性质、酶固定化、基因克隆 表达等方面做了大量工作取得了明显进展。
因为啤酒中氧气的存在一方面会导致啤酒的色泽加深以及氧化变质，还会为微生物的成长提供便利条件，降低保存期。
并可解除霉菌及葡其毒萄素造糖成氧的肝化肿大酶、可胸腺以萎缩改、善巨噬肠细胞道受酸到的性毒害消和化免疫环抑制境。，催化葡萄糖生成
5m 将5
0L0、0C只的A1T日葡1龄. 萄爱拔糖益加酸(A，A)肉在鸡,肠随机道分为内2个发组挥,分别酸为对化照剂组和作试验用组，,每个创组造设4酸个重性复,环每个境重复，62降5只低鸡。胃
葡Cd萄T糖e Q氧中D化s能酶p有广H效泛值地应加用，速于激葡食萄品活糖、氧饲胃化料蛋酶、(医G白O药D等酶)与行，电业极中促表，面起进的到矿直了接去物电除子葡质转萄和移糖,、电维脱子氧生传、递素杀效菌率A等比、作无用QDD。的s C吸d Te收存在，时提并高约8倍;电子转移速 率常数(K且)为酸0. 性肠道环境可减少有害菌，减少腹泻；当葡萄糖氧化酶催化
初中生物醋酸菌知识点总结
初中生物醋酸菌知识点总结醋酸菌是一类在初中生物课程中经常被提及的微生物，它们在食品制作、生物技术以及环境科学等领域具有重要的应用价值。
本文将对醋酸菌的分类、生长环境、生理特性、代谢过程以及在工业和日常生活中的应用进行总结。
一、醋酸菌的分类醋酸菌属于细菌界，革兰氏阴性，是一类好氧或兼性厌氧的微生物。
它们主要分为两大类：醋酸杆菌属（Acetobacter）和葡萄糖酸杆菌属（Gluconobacter）。
这两类细菌都能够通过发酵过程产生醋酸，但它们在生理特性和应用上有所不同。
二、醋酸菌的生长环境醋酸菌的生长环境需要具备一定的条件，包括适宜的温度、pH值、氧气供应和营养物质。
一般来说，醋酸菌的最适生长温度在20-30摄氏度之间，pH值偏向酸性，大约在4.5-6.0。
此外，醋酸菌需要充足的氧气来进行醋酸的生物合成。
三、醋酸菌的生理特性1. 形态特征：醋酸菌通常为杆状或椭圆形，有的具有鞭毛，可以运动。
2. 营养需求：醋酸菌能够利用多种碳水化合物，如葡萄糖、果糖和蔗糖等作为碳源，进行生长和代谢。
3. 代谢类型：醋酸菌主要通过氧化发酵的方式将乙醇转化为醋酸，这一过程也伴随着二氧化碳的产生。
四、醋酸菌的代谢过程醋酸菌的代谢过程主要包括两个阶段：首先是酒精的氧化，将乙醇转化为乙醛；其次是乙醛的进一步氧化，生成醋酸。
这一过程可以表示为以下化学方程式：乙醇 + 氧气→ 乙醛 + 水乙醛 + 氧气→ 醋酸 + 水五、醋酸菌在工业和日常生活中的应用1. 食品工业：醋酸菌在制作食醋中发挥着关键作用。
通过控制发酵条件，可以生产出不同风味和浓度的食醋。
2. 环境科学：醋酸菌能够降解环境中的有机物质，有助于生物废水处理和净化。
3. 生物技术：在生物技术领域，醋酸菌可以用于生产某些药物的前体物质，或者作为生物传感器来检测环境中的特定污染物。
六、醋酸菌的培养和维护为了有效地培养和维护醋酸菌，需要提供适宜的培养基和环境条件。
常用的培养基包括液体培养基和固体培养基，其中应包含足够的碳源、氮源、维生素和矿物质。
葡萄糖氧化酶在养猪生产中的应用研究进展
养猪 Ｓ ＷＩ ＮＥ Ｐ Ｒ Ｏ ＤＵ Ｃ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
３ １
Байду номын сангаас
葡 萄 糖 氧 化 酶 在 养 猪 生 产 中 的 应 用 研 究 进 展
（ 雅 安市农业局 ， 四川 雅 安
中图分类号 ： ￥ ８ １ ６ ． ７ ３ 文献标志码 ：Ａ
赵必迁， 彭大 才 ， 李 文和 ， 董顺 蓉 ６ ２ ５ ０ ０ ０ ）
添加 ０ ． ０ ５ ％的饲 用葡萄糖氧化 酶 （ ４ ５ Ｗｇ ） ， 进行 为期 ４ ０ ｄ的试验 。结果表 明， 与对照组相 比， 饲粮 中添加 饲 用 葡 萄 糖 氧 化 酶 的试 验 组 ， 日增 重 显 著 提 高 ７ ． ０ ３ ％ ． ０ ５ ） ， 料重比显著降低 ２ ５ ． ／ ５ ＇ ％（ ． ０ ５ ） 。 ３ 葡 萄糖氧化酶的作用机理 葡萄糖氧化酶改善猪生产性 能的途径可能是 一 方面通过与饲料 中葡萄糖作用而产 生的葡萄糖酸来 发挥作用 ，另一方面是葡萄糖氧化酶在与葡萄糖作 用过程 中消耗氧气 ， 使消化道更易形成厌氧环境 ， 促 使厌氧有 益菌 的增殖嗍 。 所 以葡萄糖氧化酶通过在肠 道中的作用 而可 能起到酸化剂和益生菌的作用 。 杨久仙 等 （ ２ ０ １ １ ） 门 选用 １ ６ ０头 １ ０ ｋ ｇ断奶仔猪 ， 根据体 重随机分 为 Ｉ、 Ⅱ、 Ⅲ和 Ⅳ共 ４个 处理组 ， 每 个处 理 ５个重 复 ，每个 重 复 ８头猪 。 Ｉ组不 添 加 Ｇ Ｏ Ｄ ，饲喂基础饲 粮 ； Ⅱ组 在基础饲粮 中添加 １ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ金 霉 素 ； Ｉ Ｉ Ｉ 和 Ⅳ组 分 别 添 加 ０ ． １ ％、 ０ ． ２ ％ 的 Ｇ Ｏ Ｄ 。结果显示 ， 与对照相 比， 饲粮中添加 ０ ． ２ ％Ｇ Ｏ Ｄ 组仔猪 胃和十二指肠 ｐ Ｈ显著 降低 （ 尸 ＜ ０ ． ０ ５ ） ， 十二指 肠绒毛 高度及 Ｖ Ｈ ／ Ｃ Ｄ（ 空肠后段 的绒 毛高度／ 黏膜 厚 度 比值 ） 显著 提高 （ ／ ９ ＜ ０ ． ０ ５ ） ， 说明 ０ ． ２ ％的 Ｇ Ｏ Ｄ能够 降低断奶仔猪 胃肠道 Ｄ Ｈ， 改善肠道形态 结构 。杨 久 仙等 （ ２ ０ １ １ ） 同 在１ ０ ｋ ｇ断奶仔 猪 的基础 饲粮 中添 加 ０ ． １ ％、 ０ ． ２ ％和 ０ ３ ． ％Ｇ Ｏ Ｄ组 成 ３个 试 验组 与基 础 饲 粮 对照 组 相 比 ，胃大 肠杆 菌 数 量分 别 降低 ６ ． ５ ％、 ９ ． ３ ％和 ８ ． ４ ％，差异均 显著 （ 尸 ＜ ０ ． ０ ５ ） ；饲粮 中添加 ０ ． ２ ％和 ０ ． ３ ％的 Ｇ Ｏ Ｄ比对 照组回肠大肠杆 菌数量分 别 降低 １ ３ ． ０ ％和 １ １ ． ７ ％， 差 异均显 著 （ Ｐ ＜ ｌ ０ ． ０ ５ ） ； 饲 粮 中添加 ０ ． ２ ％和 ０ ． ３ ％的 Ｇ Ｏ Ｄ 比对照 组 仔猪 胃内乳 酸 菌数 量增 加 ，差 异显 著 （ Ｐ ＜ ０ ． ０ ５ ） ；饲 粮 中添 加 ０ ． １ ％、 ０ ． ２ ％和 ０ ． ３ ％的 Ｇ Ｏ Ｄ组 比对照 组仔猪 回肠 内 乳酸 菌数量显著增加 （ Ｐ ＜ ０ ． ０ ５ ） ， 但是 Ｇ Ｏ Ｄ对 仔猪盲
《氧化葡萄糖酸杆菌》课件
氧化葡萄糖酸杆菌的生物学特性
菌群形态
氧化葡萄糖酸杆菌形成多样的 菌落形态，如小球形、条形和 分枝形等。
生长速度
这些细菌通常具有快速的生长 速度，且对多种培养基适应性 强。
新陈代谢
氧化葡萄糖酸杆菌通过氧化代 谢将葡萄糖转化为能量，并产 生有机酸作为副产物。
氧化葡萄糖酸杆菌的应用领域
1
食品工业
这些细菌在食品工业中被广泛应用，如酸奶和醋的发酵过程中，以及其他发酵食 品的制备中。
2
环境工程
氧化葡萄糖酸杆菌在废水处理和污染物降解中发挥着重要作用，有助于提高环境 质量。
3
药物研发
这些微生物的代谢产物对于药物研发具有潜在的应用价值，可用于合成抗生素和 其他药物。
氧化葡萄糖酸杆菌的研究进展
最近的研究表明，氧化葡萄糖酸杆菌在抗氧化应激和免疫调节方面具有重要作用。科学家们正在进一步 探索其机制和潜力。
《氧化葡萄糖酸杆菌》 PPT课件
探索《氧化葡萄糖酸杆菌》的精彩世界。在这个PPT课件中，我们将一起了 解这种微生物的细节，以及其在生物学和应用领域的意义。
绪论
欢迎来到《氧化葡萄糖酸杆菌》的探索之旅！在这个PPT课件中，我们将深入了解这种微生物，以及它 在生物学研究中的重要性。
氧化葡萄糖酸杆菌简介
展望与总结
通过深入了解氧化葡萄糖酸杆菌，我们能够更好地理解其在生物学和应用领域中的重要性，并为未来的 研究和应用提供新的启示。
定义
氧化葡萄糖酸杆菌（Oxidative Glucose Acid Bacteria）是一类广泛存在于自然界中的细菌。 它们以葡萄糖为能源，并进行氧化代谢。
分类
根据形态和生理特征，氧化葡萄糖酸杆菌可以分为多个亚属，如乳酸菌亚属和醋酸菌亚属。
夏盛葡萄糖氧化酶介绍
Vmax 值
925
458
目的：比较特异青霉和黑曲霉的产物生成量及底物消耗量 步骤：配制18%葡萄糖溶液,测定初始葡萄糖含量,加入一定量碳酸钙,调试pH值, 分别加入同等活力不同来源葡萄糖氧化酶,以及过量过氧化氢酶,磁力搅拌器,用鼓风 机通入一个大气压的空气,保持氧气充足，
,左建军 著《饲料酶制剂的应用技术体系》,31-25
19
表1. 葡萄糖氧化酶对饲喂霉变玉米小鼠体重的影响
备注：GOD酶活 15u/g
表2. 添加葡萄糖氧化酶对解除霉菌毒素小鸡存活率的比较
引自《动物营养学报 》,2014 ,26 11
75000u/t
引自《生物学杂志》,2014 ,31 2
20
葡萄糖氧化酶使用案例—夏盛
目的
作用
试验 时间
2015/09/16-2015/10/24
试验 地点
安徽芜湖 明玮生态科技园有限公司
39
40
二 降低抗生素使用
山东高唐荣达某肉鸭养殖场应用实例
试验方案
试验目的 试验时间 试验地点 试验对象 试验过程
日粮 葡萄糖氧化酶
抗球虫药 肠炎药
GOD100对肉鸭生长性能的影响
2014年7月14日-2014年8月25日,试验期为42天
夏盛饲料酶部
全国酶制剂行业重点生产企业
说出你的需要,剩下的事交给我们来办
内容提纲
葡萄糖氧化酶介绍 饲用葡萄糖氧化酶作用机理及功效
葡萄糖氧化酶应用研究 夏盛葡萄糖氧化酶使用案例
总结
2
葡萄糖氧化酶简介
❖葡萄糖氧化酶是一种氧化还原酶,在分子氧的存在下,专一地氧化β-D-葡萄糖生成D葡萄糖酸内酯,同时消耗氧,生成过氧化氢；过氧化氢在过氧化氢酶作用下,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,最终产物是葡萄糖酸， ❖GOD催化β-D-葡萄糖的速度是催化α-D-葡萄糖的150倍.
氧化葡萄糖酸杆菌的发酵实验报告
氧化葡萄糖酸杆菌的发酵实验报告
在细菌鉴定中，糖类发酵产酸是1项重要依据。
细菌对糖类的
利用有2种类型：一种是从糖类发酵产酸，不需要以分子氧作为最终受氢体，称发酵型产酸；另一种则以分子氧作为最终受氢体，称氧化型产酸。
前者包括的菌种类型为多数。
氧化型产酸量较少，所产生的酸常常被培养基中的蛋白胨分解时所产生的胺所中和，而不表现产酸。
为此，Hugh和Leifson提出一种含有低有机氮的培养基，用以鉴定细菌从糖类产酸是属氧化型产酸或发酵型产酸。
这一试验广泛用于细菌鉴定。
一般用葡萄糖作为糖类代表。
也可利用这一基础培养基来测定细菌从其他糖类或醇类产酸的能力。
接种：以18－24h的幼龄菌种，穿刺接种在上述培养基中，每
株菌接4管，其中2管用油封盖（凡士林：液体石蜡＝1：1混合后
灭菌），约加0.5－1厘米厚，以隔绝空气为闭管。
另2管不封油为
开管，同时还要有不接种的闭管作对照。
适温培养1、2、4、7天观
察结果。
结果观察：氧化型产酸——仅开管产酸，氧化作用弱的菌株往往先在上部产碱（1－2d），后来才稍变酸。
发酵型产酸则开管及闭管均产酸，如产气，则在琼脂柱内产生气泡。
葡萄糖氧化酶的作用机理及应用研究
葡萄糖氧化酶的作用机理及应用研究葡萄糖氧化酶的作用机理及应用研究分析介绍如下：
葡萄糖氧化酶作为替代抗生素的新型饲料酶制剂，具有保护动物肠道，促进消化吸收，提高机体免疫力等多种功能，已被广泛应用于饲料工业。
综述了葡萄糖氧化酶的催化反应机理、生理功能以及在饲料工业中的应用研究进展，特别是对葡萄糖氧化酶在鸡用配合饲料、猪用配合饲料、牛羊配合饲料以及其他配合饲料中的应用做了全面阐述。
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。
当反应体系中只有葡萄糖氧化酶时，葡萄糖氧化酶能够催化β-D-葡萄糖氧化生成D-葡萄糖酸内酯和过氧化氢。
当反应体系中葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶同时存在时，首先葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化生成D-葡萄糖酸内酯和过氧化氢，然后过氧化氢酶催化过氧化氢生成水和氧气，最后水与D-葡萄糖酸内酯结合生成葡萄糖酸。
当反应体系中葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和乙醇同时存在时，首先葡萄糖氧化酶催化β-D-葡萄糖生成D-葡萄糖酸内酯和过氧化氢，然后过氧化氢酶催化过氧化氢和乙醇生成水和乙醛，最后水与D-葡萄糖酸内酯结合生成葡萄糖酸。
葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶，能专一地氧化β-D-葡萄糖成为葡萄糖酸和过氧化氢。
葡萄糖氧化酶广泛分布于动植物和微生物体内，微生物是其主要来源，主要生产菌株为黑曲霉和青霉。
产自特异青霉和黑曲霉的葡萄糖氧化酶已被列入农业部《饲料添加剂
品种目录(2013)》第4大类酶制剂。
葡萄糖氧化酶的研究进展及其在猪生产中的应用分析
随着人们生产和生活水平的不断改善和提高，猪养殖业也在向专业化和规模化的方向发展。
葡萄糖氧化酶由于可以消耗大量的氧自由基，同时作用于葡萄糖而生成有机弱酸-葡萄糖酸，使其对于猪等动物的肠道健康、免疫功能有很大的积极作用。
因此，葡萄糖氧化酶作为酶制剂而代替抗生素在禽畜养殖业的饲料中应用越来越广泛。
本文通过分析葡萄糖氧化酶的研究进展和作用机制，进而针对葡萄糖氧化酶在猪生产中的应用作出了详细的分析与探讨。
1葡萄糖氧化酶的研究进展1.1葡萄糖氧化酶的发展葡萄糖氧化酶是在有氧的条件下可以将β-D-葡萄糖分解生成葡萄糖酸和过氧化氢（H2O2）。
早在20世纪，葡萄糖氧化酶就被人类所发现，而我国是在二十世纪七八十年代开始对葡萄糖氧化酶进行相关研究，使得葡萄糖氧化酶陆续应用到食品和医药行业。
直至1999年，葡萄糖氧化酶被农业部规定为可添加的饲料酶制剂，至此葡萄糖氧化酶在家禽养殖饲料添加中的应用也越来越多。
近年来，随着葡萄糖氧化酶研究的不断深入，其在养殖、食品和医药行业中的应用已取得较大的进展。
1.2葡萄糖氧化酶的生产工艺介绍通过对葡萄糖氧化酶的不断研究发现，葡萄糖氧化酶可以从一些真菌中提纯出来，如红藻、霉菌及昆虫等等。
目前来说，葡萄糖氧化酶的生产主要是从霉菌中提纯，而应用最多的是青霉和黑曲霉，其中青霉生产葡萄糖氧化酶的最适酸碱度为4.0~5.5，而黑曲霉作为生产源的酸碱度为3.5~6.5。
在相同底物浓度的条件下，米氏常数K m的值越大，表明酶与底物之间的亲和力越弱，提纯等量的葡萄糖氧化酶所需添加的酶浓度越高。
特异青霉源提纯葡萄糖氧化酶的米氏常数K m为11相比黑曲霉源的30要小的多，说明特异青霉源提纯葡萄糖氧化酶时与底物的结合力更强，所需添加的浓度更低，其提纯的反应速率也更快。
1.3葡萄糖氧化酶发挥功效的影响因素分析由于葡萄糖氧化酶属于酶类，其功效的发挥将会受到温度、酸碱度、底物及抑制因子等因素的影响。
经研究发现，通常情况下，葡萄糖氧化酶在温度为20~70℃，酸碱度pH在2.2~8.4时具有酶活性，而在30~50℃及pH为5.6~ 6.5时酶活性最强。
氧化葡萄糖酸杆菌的特性及应用
总之，有待于进一步用基因工程技术对其构建基因工程菌，进一步提高其 生物量和酶活力，以提高经济效益。
细胞结构及酶系分布
1.氧化葡萄糖酸杆菌(G．oxydans)是一种专性好氧的革兰氏阴性菌，属于 醋酸杆菌科。位于其细胞膜上与呼吸链相连的脱氢酶具有不完全氧化多种 多羟基化合物为相应产物的能力。 2.细胞结构与大多数细菌相比，最大的特点是细胞膜上具有大量的脱氢酶。 3.在G．oxydans细胞质内分布着磷酸戊糖代谢途径所需要的酶系，底物必 须进人细胞内才能被降解，生成的中间代谢产物都需要磷酸化后进一步通 过戊糖磷酸途径进行代谢，合成细胞成分所需要的材料。
氧化葡萄糖酸杆菌的特性及应用
微生物
7-102
Hale Waihona Puke 氧化葡萄糖酸杆菌的特性1.细胞结构及酶系分布
2.生长特性
3.代谢途径
氧化葡萄糖酸杆菌的应用
1.制备L一脱氧野尻霉素衍生物 2.制醋 3.生产维生素C 4.生产葡萄糖酸与酮基葡萄糖酸 5.生产二羟基丙酮
展望
G.oxydans细胞膜上具有大量的与呼吸链相连的脱氢酶，其催化活性中心 位于细胞膜的周质空间内，待氧化底物不需要运送到细胞内部，并且几乎 有相当量的不完全氧化产物被释放到培养基中，氧化反应的速率和产率都 非常高。 G.oxydans的全细胞(生长细胞或者静息细胞)作为生物催化剂，在食品、 饲料和制药生产上已得到广泛的应用。但G.oxydans的生物量较小，即通 过发酵生产的单位体积发酵液的酶量较小。 通过传统的诱变育种对G.oxydans进行诱变处理，生物量和酶活力提高较 小，在发酵生产细胞膜脱氢酶时，在培养基中梯度添加甘油，有利于提高 细胞膜脱氢酶的活力和稳定性。
二羟基丙酮是由G．oxydans细胞膜甘油脱氢酶氧化甘油生产。在合成过 程中需氧量较大，在发酵过程中须进行强通气，以保证供应足够的溶氧量； 发酵液pH维持在6左右时，甘油的起始浓度可达到200 g／L，二羟基丙酮 的得率达到90％。上述合成二羟基丙酮的方法中存在产物抑制，而且二羟 基丙酮损害细胞，并且抑制磷酸戊糖途径的酶活力。
葡萄糖氧化酶简介及其应用
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。
氧化葡萄糖酸杆菌的特性及应用
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ较好地生长在含有酪蛋白胨或酵 母膏，含糖类或醇类等多羟基化合物的液体培养基 中。以ｎ甘露醇或ｎ山梨醇为碳源时，其生物量比 用其他碳源时大，在没有有机氮源而以无机氮源为 唯一氮源的完全培养基中可生长，但生物量较小。 Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ的生长还需要泛酸、甲酸和烟酸等作为 生长促进剂。在液体培养基中添加Ｌ一谷氨酸、Ｌ一谷 氨酰胺、酮戊二酸、Ｌ一组氨酸和Ｌ一脯氨酸等氨基酸 时，能够促进该菌的生长，低浓度的磷酸盐也能够促 进该菌的生长。碳源浓度太高抑制细胞生长，产物 积累到一定的程度也抑制其生长。大多数 Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ菌株能在ｐＨ为２．５的复合培养基内生 长，但不能在ｐＨ为４．０以下的合成培养基内生
磷酸途径进行代谢，合成细胞成分所需要的材料。
Ｗｕ Ｓｕ等∞１报道，在发酵罐中含ｎ山梨醇、酵 母膏和无机盐的液体培养基中培养Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ
２ 氧化葡萄糖酸杆菌的应用
时，生物量干细胞为５．２ ｇ／Ｌ。由此可见，
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ细胞膜脱氢酶迅速不完全氧化底
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ的生物量比一般细菌的生物量低得多，
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ ｏｘｙｄａｎｓ；ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ；ｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
氧化葡萄糖酸杆菌（Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ）是一种专性 好氧的革兰氏阴性菌，属于醋酸杆菌科［１］。位于其 细胞膜上与呼吸链相连的脱氢酶具有不完全氧化多 种多羟基化合物为相应产物的能力，已经引起广大 生化学者的广泛关注［２］。在工农业生产上，利用其 全细胞（生长细胞或静息细胞）作为酶原转化底物为 相应的产物已有广泛的应用，单位生物量的细胞膜 脱氢酶活力较高，但生物量较一般细菌小。为提高 该酶的生物量和酶活，笔者综述了氧化葡萄糖酸杆 菌的细胞结构及其酶系分布、生长特性、代谢途径、 细胞膜脱氢酶在工农业生产上等方面的应用，同时 对氧化葡萄糖酸杆菌的缺陷作了阐述并提出了今后 研究方向。
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转化得到山梨糖２００ ｇ／Ｌｃｌ９］。
工艺生产的，该工艺包括一系列的化学反应过程和
２．４ 生产葡萄糖酸与酮基葡萄糖酸
一步生物催化反应过程。合成工艺是从肛葡萄糖
葡萄糖直接氧化途径的中间产物有重要应用价
通过脱氢反应被还原为ｎ山梨醇开始的，用
值，食品和制药（兽药）生产中葡萄糖酸用作螯合剂，
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ生长细胞膜上山梨醇脱氢酶不完全氧 化ｎ山梨醇合成Ｌ一山梨糖，然后用丙酮结晶和浓缩 Ｌ一山梨糖形成山梨糖乙酰丙酮，再用相关催化剂催
野尻霉素、食醋、维生素Ｃ前体、葡萄糖酸、酮基葡萄糖酸和二羟基丙酮等。从氧化葡萄糖酸杆菌的细胞结 构及其酶系分布、生长特性、代谢途径、细胞膜脱氢酶在工农业生产上的应用等方面进行了较为系统的综述。
［关键词］氧化葡萄糖酸杆菌；脱氢酶；不完全氧化；特性；应用
［中图分类号］Ｑ９３９．９７
［文献标识码］Ａ
ＣｈａｒａｃｔｅｒｉＳｔｉＣＳ ａｎｄ Ａｐｐｌ．ｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ ｏｘｙｄａｎｓ
状态下，能够不完全氧化多种糖类和醇类等多羟基 在三步合成反应中，关键反应是利用山梨醇脱氢酶
化合物，几乎有相当量的不完全氧化产物（醛类、酮 区域选择性地氧化１一氨基一１一脱氧一口山梨醇反应生
类和有机酸类等）被释放到培养基中。
成６一氨基一６一脱氧－Ｌ－山梨糖。
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ细胞内存在２个不同的代谢途
万方数据
贵州农业科学
Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
图２ 化学生物组合法合成ｌ一脱氧野尻霉素的路线
Ｆｉｇ．２ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌ ｒｏｕｔｅ ｏｆ １一Ｄｅｏｘｙｎｏｊｉｒｉｍｙｃｉｎ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ—ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ（Ｐ－ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｇｒｏｕｐ）
ＷＡＮＧ Ｄｕａｎｈａｏ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕｂｅｉ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｏｇａｎ，Ｈｕｂｅｉ ４３２０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｏｆ Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ ｈａｖｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ
物的特性已在微生物转化和化学生物组合法合成糖
在生长过程中，只有很少量的ｎ山梨醇用作合成自
衍生物的工艺中被广泛利用［７］。利用该菌细胞膜脱
身物质的原料，大部分的山梨醇被氧化为Ｌ一山梨 氢酶不完全氧化底物，能够生产１一脱氧野尻霉素衍
糖，并被排放到培养基中。Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ的呼吸系数
生物、山梨糖、二羟基丙酮、葡萄糖酸、酮基葡萄糖酸
Ｃ亚基；葡萄糖酸盐、酮葡萄糖酸和山梨糖脱氢酶含 有黄素，其中，有些酶还含有细胞色素Ｃ。Ｇ．ｏｘｙ— ｄａｎｓ可能还含有更多的、还未被鉴定的脱氢酶。已 经鉴定的脱氢酶均与呼吸链相连，呼吸链把还原型 电子通过辅酶Ｑ传到醌醇氧化酶上，最终与氧结合 生成水，在此过程中驱动ＡＴＰ的合成，为细胞的生 长代谢提供能量［３］。
磷酸途径进行代谢，合成细胞成分所需要的材料。
Ｗｕ Ｓｕ等∞１报道，在发酵罐中含ｎ山梨醇、酵 母膏和无机盐的液体培养基中培养Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ
２ 氧化葡萄糖酸杆菌的应用
时，生物量干细胞为５．２ ｇ／Ｌ。由此可见，
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ细胞膜氢酶迅速不完全氧化底
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ的生物量比一般细菌的生物量低得多，
０Ｈ
ＣＨ：０Ｈ
Ｌ一０Ｈ
ＯＨ＿１ Ｌ—０Ｈ
Ｌ－ｏＨ
ＣＨ：ＯＨ
０Ｈ
图１ 氧化葡萄糖酸杆菌细胞结构及酶系分布
Ｆｉｇ．１ Ｃｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｅｎｚｙｍｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ
长Ⅲ，在弱碱性培养基中能较好生长，培养基的最适 成的中间代谢产物都需要磷酸化后进一步通过戊糖
ｐＨ为５．５～６．０；最适生长温度为２５～３０＂Ｃ。
等‘１ ２｜。
在正常情况下，需氧的微生物在生长代谢过程
２．１ 制备ｌ一脱氧野尻霉素衍生物
中把碳源彻底氧化为二氧化碳和水。在碳源的酶促
１９８１年Ｋｉｎａｓｔ等建议用化学生物组合法合成
降解过程中，产生菌体合成所需要的中间代谢产物 １一脱氧野尻霉素的想法引起广泛的关注（图２）［１３－。
和生物能量。只有在特殊的情况下时，需氧的微生
２．３ 生产维生素Ｃ
护基保护，Ｌ＿山梨糖的得率较高［１ ８｜。Ｄｅ Ｗｕｌｆ等用
维生素Ｃ是人和动物必不可少的一种营养成
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ的突变株发酵生产Ｌ一山梨糖时，产量达
分。食品和动物饲料生产上维生素Ｃ用作抗氧化
到理论上的最大值，即反应体系中山梨醇２００ ｇ／Ｌ
剂。目前，维生素Ｃ是通过用Ｒｅｉｃｈｓｔｅｉｎ等发明的
１ 氧化葡萄糖酸杆菌的特性
１．１ 细胞结构及酶系分布 Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ的细胞结构简图及其酶系分布如
图１，其细胞结构与大多数细菌相比，最大的特点是 细胞膜上具有大量的脱氢酶。少数酶专一性较强， 但多数酶能够催化氧化一系列底物，专一性不强， Ｌ一山梨糖／Ｌ一山梨酮脱氢酶和醛糖脱氢酶都能够作 用于多种多羟基化合物，而且该菌中几乎所有的Ｌ－ 山梨糖脱氢酶活性及５０％的Ｌ＿山梨酮脱氢酶活性 来源于Ｌ一山梨糖／Ｌ一山梨酮脱氢酶。多种脱氢酶已 经被纯化和鉴定，其中，葡萄糖、果糖、醇类、醛类、山 梨醇和甘油脱氢酶中含有辅基ＰＱＱ和亚铁血红素
很低，Ｈ＋／ｅ－比率为０．５～１，大多数能量以热能的 和维生素Ｃ前体物质２一酮基－Ｌ－古龙酸等。近年来，
形式被释放到环境中。低效的电子传递和质子转 用于微生物传感器的制造研究口１｜，用Ｇ．Ｏｘｙｄａｎｓ
移，可能是导致生物量低的原因［６］。
ＤＳＭ ２００３生长细胞高密度发酵生产羟基乙酸
１．３ 代谢途径
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ ｏｘｙｄａｎｓ；ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ；ｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
氧化葡萄糖酸杆菌（Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ）是一种专性 好氧的革兰氏阴性菌，属于醋酸杆菌科［１］。位于其 细胞膜上与呼吸链相连的脱氢酶具有不完全氧化多 种多羟基化合物为相应产物的能力，已经引起广大 生化学者的广泛关注［２］。在工农业生产上，利用其 全细胞（生长细胞或静息细胞）作为酶原转化底物为 相应的产物已有广泛的应用，单位生物量的细胞膜 脱氢酶活力较高，但生物量较一般细菌小。为提高 该酶的生物量和酶活，笔者综述了氧化葡萄糖酸杆 菌的细胞结构及其酶系分布、生长特性、代谢途径、 细胞膜脱氢酶在工农业生产上等方面的应用，同时 对氧化葡萄糖酸杆菌的缺陷作了阐述并提出了今后 研究方向。
酶催化生成乙醛，乙醛再由乙醛脱氢酶催化转化为 乙酸。由于Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ不能把乙酸彻底氧化为二 氧化碳和水。因此，研究人员认为，Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ是 生产醋的真正起作用的菌种。然而，因为在传统的 制醋工艺中普遍采用在微生物学上未鉴定的混合菌 作为醋种，混合菌种能在高乙醇浓度的极端环境中 生长［１ ４｜。醋种的成分还未鉴定清楚，所含的微生物 也难以全部分离出来口引。实践证明，Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ 和醋酸杆菌（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ）２种微生物应用于醋的发 酵生产比单独用Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ效果更好［１ ６Ｉ。
反应是由３个位于细胞膜上与呼吸链相连的脱氢酶
由于维生素Ｃ分子内具有Ｃ。和Ｃ。２个不对称
催化进行的［７］。上述提及的各种葡萄糖酸衍生物的
碳原子，因而其具有多个光学异构体；因为只有Ｌ 生成依赖培养基的ｐＨ，若不控制ｐＨ，葡萄糖酸是
型异构体才具有生物活性，所以，由Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ催 化Ｄ山梨醇立体特异性地不完全氧化为Ｌ一山梨糖 是至为关键的一步。在该反应中，ｎ山梨醇不用保
在Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ细胞质内分布着磷酸戊糖代谢 途径所需要的酶系（可溶且依赖ＮＡＤＰ＋的酶），底 物必须进人细胞内才能被降解，生成的中间代谢产 物都需要磷酸化后进一步通过戊糖磷酸途径进行代 谢，合成细胞成分所需要的材料。 １．２ 生长特性
Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ较好地生长在含有酪蛋白胨或酵 母膏，含糖类或醇类等多羟基化合物的液体培养基 中。以ｎ甘露醇或ｎ山梨醇为碳源时，其生物量比 用其他碳源时大，在没有有机氮源而以无机氮源为 唯一氮源的完全培养基中可生长，但生物量较小。 Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ的生长还需要泛酸、甲酸和烟酸等作为 生长促进剂。在液体培养基中添加Ｌ一谷氨酸、Ｌ一谷 氨酰胺、酮戊二酸、Ｌ一组氨酸和Ｌ一脯氨酸等氨基酸 时，能够促进该菌的生长，低浓度的磷酸盐也能够促 进该菌的生长。碳源浓度太高抑制细胞生长，产物 积累到一定的程度也抑制其生长。大多数 Ｇ．ｏｘｙｄａｎｓ菌株能在ｐＨ为２．５的复合培养基内生 长，但不能在ｐＨ为４．０以下的合成培养基内生
贵州农业科学２０１３，４１（１０）：１１２～１１５ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
［文章编号］１００１—３６０１（２０１３）１０—０６００—０１１２－０４
氧化葡萄糖酸杆菌的特性及应用
王端好 （湖北工程学院生命科学技术学院，湖北孝感４３２０００）
［摘 要］氧化葡萄糖酸杆茵细胞膜上的脱氢酶具有不完全氧化多种底物的特性，已经用于生产１一脱氧
ｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｏｘｉｄｉｚｅ ａ ｇｒｅａｔ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ １一ｄｅｏｘｙｎｏｊｉｒｉｍｙｃｉｎ，
ｖｉｎｅｇａｒ， ｖｉｔａｍｉｎ Ｃ， ｇｌｕｃｏｎａｔｅ， ｋｅｔｏｇｌｕｃｏｎａｔｅｓ ａｎｄ ｄｉｈｙｄｒｏｘｙａｃｅｔｏｎｅ， ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｚｙｍｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｇｒｏｗｔｈ ｆｅａｔｕｒｅ，ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｐａｔｈｗａｙ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅｓ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ．