葡萄糖氧化酶
食品酶学葡萄糖氧化酶11-精选文档
三、葡萄糖氧化酶在 食品加工中的应用
葡萄糖氧化酶在食品加工中的应用是多种多样的， 根据其作用有四个方面 ①形成过氧化氢 ②形成葡萄糖酸 ③除去葡萄糖 ④除去氧 葡萄糖氧化酶是经微生物发酵和最先进的提纯技术 纯化而得到的绿色生物食品保鲜剂，无毒无副作用。 能够除去食品中溶解氧，起到保鲜、护色、防褐变、 保护维生素C、延长食品保质期的作用。
EFAD
（氧化态）
O2
图中 G：β-D-葡萄糖， L：δ-D-葡萄糖酸内酯
（非酶水解） H2O
二、葡萄糖氧化酶活力测定
测定葡萄糖氧化酶催化的反应中氧消耗量 量压法外 氧电极法 根据反应中葡萄糖消耗的速度 葡萄糖酸和H2O2生成速度
偶联酶法
葡萄糖氧化酶的活力测定——偶联酶法 （1） 原理：在有氧存在的情况下，葡萄糖氧化 酶催化葡萄糖的氧化反应生成葡萄糖酸和过氧化 酶活测定原理： 氢，而加过氧化物酶后分解过氧化氢，分解出的 氧又将邻-联二茴香胺氧化变成棕色物质，这一 反应使溶液吸光度增大（436nm），与葡萄糖氧 化酶活性成线性关系: （2） 定义：1个葡萄糖氧化酶单位“U”相当于 30℃条件下每 min 催化氧化1μg分子的葡萄糖或 酶活力定义： 在25℃，PH7.0的条件下，每分钟 葡萄糖酸的酶定义为 1 个葡萄糖酶的活力单位。 氧化1毫摩尔葡萄糖所需的酶量为一个活力单位
防止海产品的变色、腐败、抑制微生物生长
4.除去啤酒中的氧
氧对啤酒品质有很大的的影响,主要表现在啤酒浑浊, 风味老化,口味劣变,色泽变深等等。在啤酒加工过程 中加入适量的葡萄糖氧化酶可以除去啤酒中的溶解氧 和瓶颈氧,阻止啤酒的氧化变质。防止老化味产生，保 持啤酒原有风味。 它可以使氧与啤酒中的葡萄糖生成葡萄糖酸内酯而消 耗溶解氧。葡萄糖酸内酯较稳定,没有酸味,无毒副作 用,对啤酒质量没有什么影响,而且不具有氧化能力。 葡萄糖氧化酶又具有酶的专一性,不会对啤酒中的其他 物质产生作用。因此葡萄糖氧化酶在防止啤酒老化 ,保 持啤酒风味,延长保质期有显著的效果。
生物化学 下册 葡萄糖氧化酶
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。
葡萄糖氧化酶反应方程
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。
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04
葡萄糖氧化酶的基因工程研究
葡萄糖氧化酶基因的克隆和表达
葡萄糖合适的宿主 细胞。
基因表达调控
通过调节基因表达的转录水平、翻译水平以及翻译后修饰等环节，实现对葡萄糖 氧化酶表达的调控。
葡萄糖氧化酶基因的改造和优化
01
02
葡萄糖氧化酶在医药工业中的应用
葡萄糖氧化酶可以用于检测血糖浓度，是一种重要的 生物传感器
葡萄糖氧化酶可以作为药物载体，将药物准确地输送 到病变部位，提高药物的疗效和降低副作用
葡萄糖氧化酶还可以用于治疗糖尿病等慢性疾病的药 物中，以帮助控制血糖水平
葡萄糖氧化酶可以用于制备抗菌药物，如葡萄糖氧化 酶与银离子结合形成的抗菌剂
葡萄糖氧化酶在人体内具有重要的生理功能，如维持血糖水 平、提供能量等。
葡萄糖氧化酶的结构和性质
葡萄糖氧化酶是由两个相同亚基组成的二聚体，每个亚基 包含一个FAD辅基。
葡萄糖氧化酶的活性与分子量、等电点、光谱性质等有关 。
葡萄糖氧化酶的作用和意义
葡萄糖氧化酶在人体内能够催 化葡萄糖的氧化，从而维持血
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2023-10-27
目 录
• 葡萄糖氧化酶简介 • 葡萄糖氧化酶的生物合成 • 葡萄糖氧化酶的应用研究 • 葡萄糖氧化酶的基因工程研究 • 葡萄糖氧化酶的未来研究和展望
01
葡萄糖氧化酶简介
葡萄糖氧化酶的概述
葡萄糖氧化酶是一种氧化还原酶，能够催化葡萄糖与氧反应 ，生成葡萄糖酸和过氧化氢。
VS
详细描述
虽然我们已经对葡萄糖氧化酶的结构、性 质和功能有了一定的了解，但在其应用过 程中仍然存在一些问题，如酶的稳定性、 活性不足等，需要进一步研究和改进。
葡萄糖氧化酶
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
发现与历史
发现
葡萄糖氧化酶最早是在1933年由德国 科学家在面包酵母中发现的。
历史
自发现以来，葡萄糖氧化酶在多个领 域得到了广泛的应用和研究，特别是 在食品工业和生物传感器领域。
结构与功能
结构
葡萄糖氧化酶是由两个相同的亚基组成的二聚体，每个亚基包含一个铜离子和 一个蛋白质分子。
功能
该酶的主要功能是催化葡萄糖与氧气的反应，生成葡萄糖酸和过氧化氢。此外， 葡萄糖氧化酶还具有一些其他的功能，如抑制肿瘤细胞生长和调节免疫反应等。
葡萄糖氧化酶还可用于生物传感器制造，通过 检测葡萄糖含量变化来监测环境中的污染物或 有毒物质。
葡萄糖氧化酶在环境保护领域还有潜在的应用 价值，如用于土壤修复和生态恢复等。
04
葡萄糖氧化酶的提取与 纯化
提取方法
01
02
03
04
酸提取法
利用酸性条件溶解细胞，释放 出葡萄糖氧化酶，再经过离心
分离得到粗酶液。
葡萄糖氧化酶还可用于药物研发，作为药物筛选的工具酶，帮助筛选具有药理活性的小分子化合物。
葡萄糖氧化酶在医疗领域还有潜在的应用价值，如用于治疗糖尿病等代谢性疾病，以及用于肿瘤免疫治 疗等。
在环境保护领域的应用
葡萄糖氧化酶可用于废水处理，通过催化葡萄 糖氧化反应产生过氧化氢，利用过氧化氢的强 氧化性降解废水中合成也有影响， 过高或过低的温度和pH值可能会抑制酶的合成。
3
基因表达调控
基因表达的调控也会影响葡萄糖氧化酶的合成， 如转录因子、miRNA等对基因表达的调控。
03
葡萄糖氧化酶的应用
在食品工业中的应用
葡萄糖氧化酶可用于食品加工过程中，如面包、糕点、饮 料等，作为防腐剂和抗氧化剂，延长食品的保质期。
食品酶学-葡萄糖氧化酶ppt课件
O2
图中 G：β-D-葡萄糖， L：δ-D-葡萄糖酸内酯
（非酶水解） H2O
二、葡萄糖氧化酶活力测定
测定葡萄糖氧化酶催化的反应中氧消耗量 量压法外 氧电极法 根据反应中葡萄糖消耗的速度 葡萄糖酸和H2O2生成速度
偶联酶法
葡萄糖氧化酶的活力测定——偶联酶法 （1） 原理：在有氧存在的情况下，葡萄糖氧化 酶催化葡萄糖的氧化反应生成葡萄糖酸和过氧化 酶活测定原理： 氢，而加过氧化物酶后分解过氧化氢，分解出的 氧又将邻-联二茴香胺氧化变成棕色物质，这一 反应使溶液吸光度增大（436nm），与葡萄糖氧 化酶活性成线性关系: （2） 定义：1个葡萄糖氧化酶单位“U”相当于 酶活力定义： 在25℃， PH7.0 30℃条件下每 min 催化氧化 1μ的条件下，每分钟 g分子的葡萄糖或 氧化1毫摩尔葡萄糖所需的酶量为一个活力单位 葡萄糖酸的酶定义为 1个葡萄糖酶的活力单位。
防止海产品的变色、腐败、抑制微生物生长
4.除去啤酒中的氧
氧对啤酒品质有很大的的影响,主要表现在啤酒浑浊, 风味老化,口味劣变,色泽变深等等。在啤酒加工过程 中加入适量的葡萄糖氧化酶可以除去啤酒中的溶解氧 和瓶颈氧,阻止啤酒的氧化变质。防止老化味产生，保 持啤酒原有风味。 它可以使氧与啤酒中的葡萄糖生成葡萄糖酸内酯而消 耗溶解氧。葡萄糖酸内酯较稳定,没有酸味,无毒副作 用,对啤酒质量没有什么影响,而且不具有氧化能力。 葡萄糖氧化酶又具有酶的专一性,不会对啤酒中的其他 物质产生作用。因此葡萄糖氧化酶在防止啤酒老化 ,保 持啤酒风味,延长保质期有显著的效果。
葡萄糖 + O2 + H2O 葡萄糖酸内酯+ H2O2
葡萄糖氧化酶质量标准
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
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
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。
9葡萄糖氧化酶解析
葡萄糖氧化酶—过氧化氢酶处理对蛋黄酱稳定性的影响
感官评定 保藏期（月） 对照 0 2 3 4 5 6 + + 0 酶处理 + + + + + + 对照 + + + 0 酶处理 + + + + + + 14.6 0.8 6.2 0.2 对照 0.2 酶处理 0.2 颜色 氧化值（mmol/kg样品）
OH H HO HO H H H O OH
EFAD
OH H
葡萄糖氧化酶的底物特异性
葡萄糖改性的位置 化合物 β -D-葡萄糖 1 1 2 2 2 3 4 4 5 5 6 6 α -D-葡萄糖 1,5-脱水-D-葡萄糖 醇 2-脱氧-D-葡萄糖 D-甘露糖 2-O-甲基-D-葡萄糖 3-脱氧-D-葡萄糖 D-半乳糖 4-脱氧-D-葡萄糖 5-脱氧-D-葡萄糖 L-葡萄糖 6-脱氧-D-葡萄糖 木糖 C1上OH的构型 C1上OH被H取代 C2上OH被H取代 C2上OH的构型 C2上OH的H被甲基取代 C3上OH被H取代 C4上OH的构型 C4上OH被H取代 C5上OH被H取代 C5上CH2OH的构型 C6上OH被H取代 C6被H取代 同β -D-葡萄糖的差别 相对酶活 100 0.64 0 3.3 0.98 0 1 0.5 2 0.05 0 0 0.98
• 美拉德反应不但导致食品中葡萄糖和游离氨基消失，
还会使食品褐变、营养损失，风味也会发生变化，
甚至产生有毒物质。因此，在蛋制品加工过程中往
往要先进行蛋清的脱糖处理，以防止食品因氧化而
引起的品质下降和变质。
• 早期在蛋制品工艺中多是采用干或湿酵母发酵
的方法除去葡萄糖，该方法的缺点是周期长，
葡萄糖氧化酶课件
具有高效、专一、反应条件温和 等特性，在生物体内外都有广泛 应用。
葡萄糖氧化酶的发现与历史
发现
葡萄糖氧化酶最早是在1933年由德 国科学家在酵母细胞中发现的。
历史
随着研究的深入，人们逐渐认识到葡 萄糖氧化酶在生物体内的多种功能和 作用，并开始将其应用于工业生产和 生物技术领域。
葡萄糖氧化酶的结构与功能
常用的活性检测方法包括：化学 比色法、荧光法、电化学法等。
这些方法可以根据实验条件和要 求进行选择，以获得准确、可靠
的活性数据。
葡萄糖氧化酶的定量检测
葡萄糖氧化酶的定量检测是了解 其在生物体内的含量和分布的重
要手段。
常用的定量检测方法包括：酶联 免疫法、蛋白质印迹法、质谱法
等。
这些方法可以根据葡萄糖氧化酶 的特性和样本类型进行选择，以
基因表达调控主要通过转录因 子和miRNA等机制实现，影
响酶的合成量。
蛋白质翻译后修饰包括磷酸化 、乙酰化、糖基化等，影响酶
的结构和活性。
酶活性调节主要通过共价修饰 和变构效应实现，改变酶的催
化效率和选择性。
葡萄糖氧化酶的基因表达与调控
葡萄糖氧化酶基因的表达受到多种因 素的调控，包括环境因素、营养条件 和生物体的生理状态等。
04
CATALOGUE
葡萄糖氧化酶的分离纯化与检 测
葡萄糖氧化酶的分离纯化
葡萄糖氧化酶的分离纯化是研 究其性质、结构和功能的重要 步骤。
常用的分离纯化方法包括：沉 淀法、萃取法、色谱法等。
这些方法可以根据葡萄糖氧化 酶的性质和来源进行选择和优 化，以获得高纯度的酶。
葡萄糖氧化酶的活性检测
葡萄糖氧化酶的活性检测是评估 其生物活性的关键步骤。
食品保质保鲜剂——葡萄糖“氧化酶”
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。
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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。
葡萄糖氧化酶的物理性质化学性质
密度:：1.00 g/mL 1at 20 °C
颜色：近白色粉末至棕色液体
溶解性：溶于水，几不溶于乙醇，氯仿和乙醚。
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2.葡萄糖氧化酶的用途
2.1-1 保护肠道上皮细胞完整，控制球虫病爆发 葡萄糖氧化酶能催化葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢。 当其在催化肠道内葡萄糖时，需肠道内氧气参与和生产具有 直接抑菌作用的过氧化氢，随着肠道内氧气的去除和过氧化 氢积累到一定浓度时，能够减少多数需氧菌对肠道的侵害， 从而保护肠道上皮细胞完整，减少肠道内球虫的寄生位置。 高度完整的黏膜上皮细胞也能够减少球虫卵囊侵入的数量。
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2.3-1葡萄糖氧化酶在食品中的应用
葡萄糖氧化酶在食品领域具有广泛的应用价值，特别是在葡萄酒喝 啤酒领域。在红葡萄酒中通过添加葡萄糖氧化酶可以将葡萄糖氧化成葡 萄糖酸内酯，在消耗氧气的同时也产生过氧化氢，过氧化氢本身就是一 种杀菌剂，同时由于此反应消除了残留的氧气，这样就在一定程度上降 低了杂菌的污染，提高了葡萄酒的货架期，保持了色泽和风味的稳定性。 葡萄糖氧化酶在啤酒中的应用原理和葡萄酒中相似，它的主要作用也是 去除啤酒中溶解的氧。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。 通过添加无毒副的葡萄糖氧化酶可以明显降低啤酒的老化，延长其保存 期。葡萄糖氧化酶在果汁保鲜和茶叶保鲜以及对虾保鲜等中的应用原理 与上相同。在小麦粉和玉米粉中添加葡萄糖氧化酶可以提高面粉的筋力， 其作用是通过葡萄糖氧化酶在氧化过程中产生的过氧化氢氧化了面筋蛋 白中的巯基，形成二硫键，增强了面团的网状结构形成的。
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2.1-2 保持肠道菌群生态平衡，提高机体免疫力
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。有益菌增殖形成微生物竞争优 势，避免肠道菌群在生态上比例失调、定位转移、血行感染， 具有营养作用，参与氨基酸代谢，合成维生素B1、B2、B6、 B12、叶酸及维生素K等，在一定程度上抑制大肠杆菌，控制 感染，排除腐败物质，提高巨噬细胞活性，提高机体免疫力。
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2.3-2 葡萄糖氧化酶在饲料中的应用
葡萄糖氧化酶早在1999年就被国家农业部批准为12种允许使用的 饲料添加剂之一，饲料中添加的葡萄糖氧化酶具有抗氧化的作用，能 够清楚牲畜在应激状态时肠道上皮细胞产生的大量自由基，保护肠道 上皮细胞的完整。在胃肠道中葡萄糖氧Байду номын сангаас酶不断的氧化葡萄糖成葡萄 糖酸，降低了肠道的pH值，偏酸性环境更有利于保持各种消化酶的生 物活性，有助于饲料的消化。同时偏酸性的环境也有利于益生菌的生 长繁殖，使其处于优势地位，从而抑制了病原微生物的存活，提高了 牲畜自身的免疫力。葡萄糖氧化酶能够抑制多种霉菌，对黄曲霉毒素B 中毒有很好的预防效果，葡萄糖氧化酶不仅能与抗生素等抗菌药物配 伍，而且还有协同药物提高疗效的作用，能够耐受质粒高温。随着葡 萄糖氧化酶制备提纯工艺的不断发展完善，使用成本的不断降低，葡 萄糖氧化酶将在畜牧行业中发挥越来越重要的作用。
2.1-3 解除肠道霉菌毒素中毒，解除饲料霉菌超标危害
葡萄糖氧化酶能增进肝脏中微粒体的氧化作用，对霉菌毒 素进行生物学转化，通过分裂霉菌毒素的功能性原子组，将毒 素降解为无毒代谢物，被机体迅速排出。并可解除霉菌及其毒 素造成的肝肿大、胸腺萎缩、巨噬细胞受到的毒害和免疫抑制 。
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2.1-4消除肠道病菌生存环境，减少沙门氏菌等感染 葡萄糖氧化酶可以改善肠道酸性消化环境，催化葡萄糖生成 的葡萄糖酸，在肠道内发挥酸化剂作用，创造酸性环境，降低胃 中pH值，激活胃蛋白酶，促进矿物质和维生素A、D的吸收，并 且酸性肠道环境可减少有害菌，减少腹泻；当葡萄糖氧化酶催化 葡萄糖去除肠道内氧气后，为厌氧有益菌——双歧杆菌的增殖制 造了厌氧环境，这种厌氧环境又不利于需氧菌有害菌——大肠杆 菌、沙门氏菌等存活。