葡萄糖氧化酶及其应用
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。
葡萄糖氧化酶怎么使用
葡萄糖氧化酶是一种很好的保鲜剂，使用它可以除去食物或是容器中的氧，从而保证食品的品质，因此可以应用于冰淇淋、啤酒以及其他饮料制品的包装中。
很多人对于这种产品的用法和用量不是很了解，不妨参考如下的信息。
具体的使用方法需要结合不同的应用领域来论：
一、食品保鲜剂、除氧剂，适合的pH5．6～6．5，适合的温度30～50℃，具有较好的稳定性。
二、动物养殖，葡萄糖氧化酶生成的葡萄糖酸能降低胃肠道内酸性，为益生菌创造来有利生长环境，不会产生抗药性，是绿色生态养殖的发展方向。
大概用量在20～30g/吨。
三、啤酒工业，加入葡萄糖氧化酶，可以迅速地消耗啤酒中的大部分溶解氧和瓶颈氧，阻止啤酒的氧化变质过程，减轻和延缓啤酒中风味物质氧化过程，有效的减轻啤酒的老化，提高啤酒的风味稳定性，大概用量在40～60g/吨。
四、葡萄糖氧化酶主要用于从蛋液中除去葡萄糖,以防蛋白成品在则藏期间的变色、变质。
用量大概为500mg/kg。
五、柑橘类饮料及啤酒等的脱氧。
以防色泽增深、降低风味和金属溶出。
用量为10mg/kg。
六、葡萄糖氧化酶用于全脂奶粉、谷物、可可、咖啡、虾类、肉等食品。
可防止由葡萄糖引起的褐变。
通常对于葡萄糖氧化酶建议用量: 0.003%-0. 005% ，具体的用量需要根据食品自身特点酌情增减。
我们的对于葡萄糖氧化酶的相关使用方法和用途给您总结这么多，感谢您的关注。
酶在贮藏发酵方面的应用
第一节 葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用p217
葡萄糖氧化酶(glucose oxidase，简写为GOD, E.C.1.1.3.4) ，系统命名为β-D-葡萄糖氧化还原酶，其广泛分布于动植物和微生 物体内。
该酶对β-D-葡萄糖具有高度专一性，可催化葡萄糖与氧反应。
葡萄糖+O2 GOD 葡萄糖酸+H2O2
液化速率 ②提高发酵度 ③弥补麦芽质量不好 ④提高啤酒质量 ⑤降低成本 ⑥操作方便 ⑦降低双乙酰含量，提高品
葡萄糖氧化酶在食品中的除氧保鲜作用
葡萄糖氧化酶在食品中的除氧保鲜作用
耐高温淀粉酶→液化锅←水
酱渣
米曲霉种曲
盐水
该酶对β-D-葡萄糖具有高度专一性，可催化葡萄糖与氧反应。
↓
↓
并在分支点残留 1～3 个葡萄糖残基。
第二节 溶菌酶在食品保鲜方面的应用
二、溶菌酶在食品保鲜中的应用 目前已大量应用于食品的保鲜。 ⑴乳制品； ⑵肉制品和水产 ⑶低度酒类和饮料； ⑷其他食品：生面条、花生酱、色拉、蛋糕等； ⑸用于食品的活性包装（喷洒或浸润、烘干）。 在应用时必需注意酶的专一性，单独使用有一定的局限性，可结合其
糖完全氧化。同时可杀菌。 还可用于全脂奶粉、谷物、可可、咖啡、虾类、脱水蔬菜
、肉类等食品，防止葡萄糖引起的褐变。
第一节 葡萄糖氧化酶在食品保鲜方面的应用
二、脱氧保鲜 除微生物外，氧化是造成食品色、香、味变差的最重要因
素，含量很低的氧足以造成食品色泽变深、味道变质。 食品除氧是食品贮藏中的必要手段。 目前，许多国家已将GOD作为公认的安全抗氧化剂而广
第七章 酶在发酵方面应用 除微生物外，氧化是造成食品色、香、味变差的最重要因素，含量很低的氧足以造成食品色泽变深、味道变质。
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。
葡萄糖氧化酶在蛋鸡生产中的应用
催化 ｐ — Ｄ 一 葡萄糖的速度要 比催化 ｏ ｚ － Ｄ 一 葡萄糖
的速度 快 １ ５ ０倍 。 ２ 葡 萄糖 氧化 酶 的生物 学功 能
ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｉ ｍｐｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ａ ｌ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎｍｅ ｎ ｔ ，ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｆ ｅ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ，ｐ ｒ ｏ ｍｏ ｔ ｅ ａ ｎ ｉ －
１ ． １ 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 ， 分 子量
为 １ ５万 左 右 。 最大光 吸收波长 为 ３ ７ ７ ｎ ｍ 和
４ ５ ５ ｎ ｍ。易溶 于水 ， 不 溶 于 乙醚 、 氯仿 、 丁醇 、 甘
油和 乙二 醇等有 机溶 剂 ， ５ ０ ％丙 酮和 ６ ０ ％ 甲醇 溶
ｔ ｒ ｙ ． Ｅ ｎ ｚ ｙ ｍｅ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｓ ａ ｆ ｅ ｆ ｅ ｅ ｄ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ，ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｏ ｆ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｂ ｉ ａ ｌ ｆ ｅ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ．ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｃ ａ ｌ ｌ ｅ ｄ“ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ’ ’ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ． Ｇｌ ｕ ｃ ｏ ｓ ｅ ｏ ｘ ｉ ｄ ａ ｓ ｅ ｉ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｅ ｎ ｚ ｙ ｍｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ —
葡萄糖 酸、 乙醛 和水 ［ ５ ห้องสมุดไป่ตู้ ６ ］ 。此外 ， 葡萄糖 氧化 酶
葡萄糖氧化酶在畜牧生产中的应用
不 是 通 过 改 善 营养 物质 消化 吸收 或 减 轻抗 营 养
因子来 改 善动 物 生产 性 能 。其方 式 可能 是 ： 一 方
１ ． ２ 解 除霉 茵毒 素 和 药物 中毒
霉 菌 毒 素 是 产 毒霉 菌在 粮食 或饲 料 上 生 长 繁 殖 过程 中产 生 的有 毒二 次代 谢 产物 ． 对 动 物肠
异极 显 著 （ Ｐ ＜ Ｏ ． Ｏ １ ） ； 仔 猪料 肉 比， 试验组 Ｉ 和 Ⅱ分 别 比对照 组 下 降 １ ７ ． ２ ％和 １ ８ ． ７ ％， 差 异极 显 著 （ 火
黄 曲霉 、 青霉、 黑根 霉 等 具有 强 抑 制作 用 。（ ２ ） 葡
萄 糖 氧化 酶 参 与体 内氧 化还 原 反应 ， 加速 器 官 代 谢 速 度 。肝 脏 是 动物 主 要解 毒 器 官 ， 当葡萄 糖 氧
有 利 于益 生 菌生 长增 殖 并使 其处 于 优势 地 位 ． 抑
将其定为 １ ２种 允许 使用 的饲料 酶 制剂 添加 剂 之
一
。
开始 在畜 牧业上应 用 。 产量 低 、 酶 活低 、 检 测方
法复杂 是葡 萄糖氧化 酶产业 化 的限制性 因素 。 目 前 国外 生产 葡萄糖氧 化酶厂 家 主要 有德 国勃林 格
面 与 饲 料 中葡 萄糖 作用 产 生 葡 萄 糖 酸 来 发 挥 作 用： 另一 方 面 ． 葡 萄 糖 氧 化酶 在 与 葡 萄 糖 作 用 过
程 中 消耗 大量 氧气 ．使 消化 道形 成厌 氧 环境 ． 增
道 健康 影 响很 大 。高 温潮 湿季 节 ， 饲 料及 其 原料 很 容易发 生霉 变 。添加葡 萄糖 氧化酶 可直 接抑 制 黄 曲霉 、 黑根 霉 、 青霉 等 多种 霉 菌 ， 对 黄 曲霉 毒 素
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.
葡萄糖氧化酶PPT优秀课件
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
葡萄糖氧化酶ppt优秀课件
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。
葡萄糖氧化酶法测定血糖浓度课件
02
03
孵育
将反应孔放入恒温孵育箱中，在 适宜的温度下孵育一定时间，使 反应进行完全。
04
结果计算
数据处理
将实验获得的光密度值输入到相应软件或表 格中，进行数据整理和计算。
标准曲线制作
根据标准曲线和样本的光密度值，计算出血 糖浓度。
结果换算
根据标准品的光密度值制作标准曲线，用于 样本结果的换算。
结果报告
个性化医疗
结合患者个体差异和疾病进程，制 定个性化的血糖监测方案，提高治 疗效果和生活质量。
感谢您的观看
THANKS
。
操作简便
该方法操作简便，易于 自动化，适合大规模样
本检测。
缺点
成本较高
葡萄糖氧化酶制备困难， 成本较高，导致整个测定 方法的成本较高。
对氧气有依赖性
葡萄糖氧化酶法需要氧气 参与反应，如果样本中存 在缺氧情况，会影响测定 结果。
对温度和pH敏感
该方法对温度和pH敏感， 需要在特定的条件下进行 测定，否则会影响结果的 准确性。
开发实时、连续监测血糖浓度的技术 ，以满足临床对糖尿病患者血糖监测 的需求。
纳米技术应用
利用纳米材料提高酶的催化效率和灵 敏度，降低检测下限，提高检测准确 性。
新技术的应用
生物传感器技术
将葡萄糖氧化酶与电化学或光学传感器结合，开发便携式血糖检 测仪，方便患者自我监测。
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习算法对葡萄糖氧化酶法测定血糖浓度数据 进行处理和分析，提高诊断准确性和预测能力。
葡萄糖氧化酶法测定血糖 浓度课件
目录
• 葡萄糖氧化酶法测定血糖浓度的原理 • 葡萄糖氧化酶法测定血糖浓度的实验步骤 • 葡萄糖氧化酶法测定血糖浓度的优缺点 • 葡萄糖氧化酶法测定血糖浓度的应用场景 • 葡萄糖氧化酶法测定血糖浓度的未来发展
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。
葡萄糖氧化酶基础研究及其应用
葡萄糖氧化酶基础研究及其应用葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，简称GOx）是一种常见的氧化酶，能够将葡萄糖氧化为葡萄糖酸，并同时产生一定的过氧化氢（hydrogen peroxide）。
GOx的发现和研究可以追溯到20世纪初，如今，在食品、医药、环保等领域都有广泛的应用。
一、GOx的基本结构和性质GOx是一种含有FAD（flavin adenine dinucleotide，黄素腺嘌呤二核苷酸）辅助因子的氧化酶。
它的基本结构包括两个多肽链，其中一个链为蛋白质主链，另一个链为FAD。
GOx的分子量约为160 kDa，其中主链的分子量约为80 kDa，FAD 的分子量约为40 kDa。
关于其催化反应，GOx能够将葡萄糖氧化为葡萄糖酸，并同时产生一定的过氧化氢。
这一反应可表示为：葡萄糖+ O2 → 葡萄糖酸 + H2O2GOx在催化反应中起到的作用为：通过与葡萄糖结合的部分（即活性位点）将葡萄糖转化为葡萄糖酸；同时，由于FAD结合了非常紧密，因此它能够催化生成的过氧化氢分解为氧和水。
这些特性使GOx不仅有优异的催化效果，而且能够在保持高效催化的同时，减少对环境的污染。
二、GOx的应用1.食品行业GOx在食品中的应用主要是作为食品添加剂，其主要作用是增加食物的口感和保存期限。
在某些饮品和蛋糕等食品中，与GOx混合的葡萄糖可以将食品中的氧气消耗掉，从而延长食品的保鲜期限。
此外，由于GOx催化生成的过氧化氢具有抑菌作用，因此它也广泛应用于食品保鲜剂中。
2.医药行业GOx在医药行业中的应用与其抗菌作用有关。
虽然过氧化氢的抗菌效果已经被证明，但是过氧化氢本身也具有毒性，并且在酸性和碱性环境中的稳定性比较差。
从这个角度出发，GOx的催化反应能够在更加温和的条件下生成过氧化氢，从而达到更好的抗菌效果。
3.环保行业GOx在环保行业中的应用主要涉及到污水处理和废弃物处理等领域。
由于GOx催化反应产生的过氧化氢具有氧化性，因此能够用于处理废水或者使其更容易被处理。
葡萄糖氧化酶及其在食品工业上的应用
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葡萄糖氧化酶及其在食品工业上的应用
王树庆 刘秀华 济南・!&""#$ ’ % 山东商业职业技术学院
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催化特性 葡萄糖氧化酶的催化反应，按条件不同有如下三
种形式 N M O ： 在没有过氧化氢酶存在下，每克分子葡萄糖氧化 酶氧化时消耗 # 克分子氧。
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氧化时消耗 # 克原子氧。
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在有过氧化氢酶存在下，每克分子葡萄糖氧化酶
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结语 总之，葡萄糖氧化酶在食品工业上的用途非常广
泛，利用葡萄糖氧化酶来提高食品工业产品的保质和 保鲜期是一个非常有潜力的课题，相信随着对氧化机 理研究的不断深入，葡萄糖氧化酶必将给食品工业带 来一个崭新的天地。 参考文献：
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葡萄糖氧化酶的催化机理及其在食品中的应用现状
葡萄糖氧化酶的催化机理及其在食品中的应用现状
葡萄糖氧化酶（glucose oxidase）是一种广泛存在于微生物和
植物中的酶，主要催化葡萄糖的氧化反应，将葡萄糖转化为葡萄糖醛酸和过氧化氢。
葡萄糖氧化酶的催化机理如下：
1. 吸附：葡萄糖分子在酶的活性位点上吸附。
2. 氧化：酶将吸附的葡萄糖分子氧化，生成葡萄糖醛酸和还原型酶。
3. 还原：还原型酶再次氧化，生成氧化型酶和水。
4. 再生：氧化型酶重新接受电子，恢复为还原型酶，以继续催化反应。
葡萄糖氧化酶在食品中有广泛的应用现状，其中主要包括以下几个方面：
1. 食品保鲜：葡萄糖氧化酶可以催化葡萄糖氧化产生过氧化氢，过氧化氢具有很强的杀菌作用，可以抑制食品中的微生物生长，延长食品的保鲜期。
2. 面包和面制品加工：葡萄糖氧化酶可以催化葡萄糖的氧化反应，产生二氧化碳，促进面团的膨胀和发酵，使得面包和面制品更加松软蓬松。
3. 腌制食品：葡萄糖氧化酶可以催化葡萄糖的氧化反应，产生
过氧化氢，过氧化氢可以增强腌制食品的酸度，改善食品的质感和口味。
4. 饮料工业：葡萄糖氧化酶可以催化葡萄糖的氧化反应，产生过氧化氢，过氧化氢有漂白和消毒的作用，可以用于饮料的漂白和杀菌处理。
总之，葡萄糖氧化酶在食品行业中起着重要的作用，通过催化葡萄糖的氧化反应，可以实现食品保鲜、面制品发酵等功能，提高食品的品质和口感。
葡萄糖氧化酶农业应用
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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。
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。
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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。
其广泛应用于食品、饲料、医药等行业中，起到了去除葡萄糖、脱氧、杀菌等作用。
产量低、酶活低、检测方法复杂是GOD产业化的限制性因素。
国外由于对葡萄糖氧化酶的研究较早，在菌种筛选、产酶条件的优化、酶的分离纯化、酶学特性以及葡萄糖氧化酶基因的克隆与表达等方面研究都已较为深入。
相比国外，我国对葡萄糖氧化酶的研究工作起步较晚，从20世纪末期对其展开了较为系统的研究。
我国受技术水平以及仪器设备的限制，目前生产的工业酶制剂不仅生产成本高，而且纯度以及稳定性方面都达不到要求，工业酶制剂市场基本被国外企业所垄断，而如何降低葡萄糖氧化酶的生产成本和提高其应用适应性是急待解决的问题[1]。
1. 葡萄糖氧化酶的性质1.1 物理性质粉状的葡萄糖氧化酶呈灰黄色，液状的葡萄糖氧化酶为淡褐色，精制液体状酶为淡黄色。
易溶于水，不溶于不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有机溶剂，50%丙酮和66%甲醇能沉淀该酶，溶液在摇动时泡沫呈棕绿色，不能透过硝化纤维膜。
固体葡萄糖氧化酶在0℃条件下至少能保存2年，在-15℃下可保存8年[2]。
1.2 化学性质葡萄糖氧化酶相对分子质量一般在1.5×105左右，每分子酶含2分子FAD。
pH作用范围3.5~6.5，最适pH为5.0左右，在没有保护剂存在的条件下pH >8.0或pH <3.0时会迅速失活。
葡萄糖氧化酶的作用温度范围一般为30～60℃，最适作用温度为50～55℃。
葡萄糖氧化酶能高度特异性的结合β-D-吡喃葡萄糖，葡萄糖分子C1上的羟基对酶的催化作用是必要的条件，而且羟基位于β-位时酶的活性比位于α-位时酶的活性高大约160倍。
底物的分子结构在C1、C2、C3、C4、C5、C6位上的改变使葡萄糖氧化酶的活性大幅度下降，但在不同的程度上还表现出一定的活性，见表1。
葡萄糖氧化酶对于L-葡萄糖和2-O-甲基-D-葡萄糖是完全没有活性的[3]。
表1 葡萄糖氧化酶的底物特异性葡萄糖改性的位置化合物同β-D-葡萄糖的差别相对速率β-D-葡萄糖100 1α-D-葡萄糖C1上OH的构型0.64葡萄糖改性的位置化合物同β-D-葡萄糖的差别相对速率22-脱氧-D-葡萄糖C2上OH被H取代 3.32D-甘露糖C2上OH的构型0.9822-O-甲基-D-葡萄糖C2上OH的H被甲基取代033-脱氧-D-葡萄糖C3上OH被H取代14D-半乳糖C4上OH的构型0.544-脱氧-D-葡萄糖C4上OH被H取代255-脱氧-D-葡萄糖C5上OH被H取代0.055L-葡萄糖C5上CH2OH的构型066-脱氧-D-葡萄糖C6上OH被H取代06木糖C6被H取代0.981.2.1 葡萄糖氧化酶的作用机理葡萄糖氧化酶能利用分子氧或原子氧进行葡萄糖的氧化,消耗溶解氧,降低氧的氧化作用,从而保护食品中易氧化成分不被氧化。
葡萄糖氧化酶的催化反应按反应条件有3种形式: （1）没有过氧化氢酶存在时,每氧化1分子葡萄糖消耗1氧:C6H12O6+O2→C6H12O7+H2O2β-D-葡萄糖+O2→δ-D-葡萄糖内酯+H2O2(2) 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 :C6H12O6+1/2O2→C6H12O7+H2O2(3) 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[4]。
C6H12O6+C2H5OH+O2→C6H12O7+CH3CHO+H2O2研究表明，葡萄糖氧化酶催化反应的速率同时取决于O2和葡萄糖的浓度，反应遵循乒乓机理。
1.2.2 温度对酶活性的影响葡萄糖氧化酶反应体系中含有气体反应物氧，所以反应温度的变化导致氧在反应体系中浓度的改变，因为温度升高时，反应体系中氧气的溶解度下降，这就抵消了温度升高对酶反应速率的影响。
从表2中可以看出：其一是葡萄糖氧化酶催化的反应具有较低的Q10；其二是葡萄糖氧化酶在较宽的范围内（30～60℃)具有活性，且差异不大。
表中所列出的葡萄糖氧化酶活性是采用量压法测定30min内反应体系吸收氧气的数量而得到的[3]。
表 2 温度对葡萄糖氧化酶活性的影响1.2.3 pH对酶活性的影响葡萄糖氧化酶的活性在pH为4.5～7.0基本上相同，变化不大，pH高于7.0或低于4.5活性急剧下降。
但同样的pH条件下葡萄糖底物的存在对酶活性有保护作用，如pH在8.1时，当无葡萄糖底物的存在时，酶活性在10min内损失90%，当葡萄糖底物的存在时，酶活性在40min内仅损失20%,。
低pH条件下，霉菌葡萄糖氧化酶仍然具有一定的催化活性，只是反映的速率较低，但仍然可以完成特殊的催化反应。
1.2.4 酶的抑制剂铜离子和其他巯基（—SH）螯合剂能抑制霉菌产生葡萄糖氧化酶的活性，阿拉伯糖是酶的竞争性抑制剂；氰化氢和一氧化碳对酶没有抑制作用。
2、葡萄糖氧化酶的生产葡萄糖氧化酶是酶技术研究与应用领域中一种非常重要的酶，由于葡萄糖氧化酶与生命的重要物质葡萄糖和氧的密切关系，导致了他在科研、医药和工业生产上的广泛应用。
葡萄糖氧化酶广泛分布于动植物和微生物体内,但动植物组织中葡萄糖氧化酶含量有限，而微生物由于具有来源广泛、生长周期短等优点被广泛用作生产葡萄糖氧化酶的来源。
但通常天然菌株产葡萄糖氧化酶水平不高，难以直接用来生产葡萄糖氧化酶。
一方面我们可以通过菌株诱变、优化菌株的发酵条件等传统方法，获得葡萄糖氧化酶高产菌株;另一方面，通过基因重组等方法获得葡萄糖氧化酶高产菌株，采用重组工程菌获得葡萄糖氧化酶[5]。
2.1 工业化生产葡萄糖氧化酶的菌株目前工业化生产葡萄糖氧化酶是利用微生物发酵法生产,可以生产葡萄糖氧化酶的微生物主要是细菌和霉菌。
细菌主要有弱氧化醋酸菌等;生产上一般采用的霉菌是黑曲霉和青霉属菌株,除了黑曲霉和青霉外，拟青霉属(Paecilomyces )胶霉属( Glioctadium)及帚霉属( Scopulariopsis)等也具有产葡萄糖氧化酶的能力工业化生产葡萄糖氧化酶的主要菌种见表3。
2.2 利用菌株诱变获得葡萄糖氧化酶对葡萄糖氧化酶生产菌株的诱变通常采用紫外诱变和化学诱变剂诱变等方法［6］。
紫外线照射通过改变菌体DNA从而引起菌体的突变。
李筱瑜等人[7]。
将黑曲霉菌株P-采用紫外线进行诱变，得到突变菌株U-69产酶酶活是出发菌株P-的2.5倍.化学诱变是用化学诱变剂处理菌种，以诱发遗传物质的突变。
化学诱变相比于紫外诱变更具定向性，化学诱变剂不同，作用的菌株、细胞及基因不同，诱变的效果也会存在差异。
常用的化学诱变剂有甲基磺酸乙酯(EMS )和硫酸二乙酯(DES )等[1]。
选择单独一种诱变方法，也可以几种方法复合使用，筛选出其中的正突变菌株，提高原始菌株产酶能力。
2.3 利用基因重组技术获得葡萄糖氧化酶工业化生产中常用黑曲霉或青霉发酵来获得葡萄糖氧化酶，但黑曲霉和青霉菌发酵过程中常会伴随产生过氧化氢酶淀粉酶等其他杂蛋白，给后期的分离纯化工作带来困难，因此用基因工程方法构建更优良的葡萄糖氧化酶生产菌株一直受到各国科学家的注视。
将葡萄糖氧化酶的基因进行克隆，连接相应的表达载体后转化基因工程菌株，通过诱导表达葡萄糖氧化酶基因来获取大量的葡萄糖氧化酶蛋白。
由于基因工程菌株分泌到基质中的其本身内源蛋白量很少，基质中主要是基因工程菌株分泌到胞外的外源目的蛋白，因此能简化后期的蛋白纯化操作。
目前国外主要用基因克隆、表达来提高菌株的产酶活力，在这一领域研究已经比较深入。
Whittington H成功地将青霉菌的GOD基因导入到酿酒酵母中，获得了具有生物活性的；Szynol实现了葡萄糖氧化酶基因在大肠杆菌中的表达［8］；Silvia Crognale将一株青霉的葡萄糖氧化酶基因成功导入到毕赤酵母中，发酵培养酶活达到50U/ml ;国内在这一方面的研究也取得了一定的进展。
母敬郁等[9]采用瑞氏木霉表达了黑曲霉来源的葡萄糖氧化酶基因，经过对重组后的瑞氏木霉进行诱变筛选，突变株的葡萄糖氧化酶发酵液酶活达到25U/ml 。
目前已有多种外源基因表达系统被开发出来，如大肠杆菌表达系统、酵母表达系统等大肠杆菌表达系统虽然发展较为成熟，操作简单、周期短、产量高，但其表达产物无翻译后的修饰与加工过程，不能对蛋白质进行翻译，酵母繁殖速度快、易于培养、基因工程操作简便，并能够对目的蛋白进行翻译后加工与修饰，越来越广泛地用作外源基因表达的宿主菌株［1］。