脂肪氧合酶
大豆脂肪氧合酶对食品品质的的影响
大豆脂肪氧合酶对食品品质的的影响卜凡琼(班级:食研5班学号:2016309120048)摘要:大豆脂肪氧合酶是存在于大豆中的脂肪氧合酶,其活性很高,在食品行业中有很广泛的应用,大豆脂肪氧合酶催化底物产生的一些物质能很好的改善食品质量。
能增加食品香气,形成二硫键,增强面筋蛋白强度。
其分离纯化方法有水浸提法,酸铵沉淀、葡聚糖凝胶柱G200分离沉淀法,缓冲液提取等方法。
关键词:大豆脂肪氧合酶,分离纯化,食品品质1. 大豆脂肪氧合酶简介脂肪氧合酶(Lipoxygenase, EC1.13.11.12, LOX),广泛存在于动植物体内,在豆类中具有较高的活力,其中尤以大豆中的活力为最高⑴ 属氧化还原酶,通称脂氧酶(LOX) o LOX中含有非血红素铁,专一催化具有顺,顺-1, 4-戊二烯结构的多元不饱和脂肪酸,通过对其分子加氧,形成过氧化氢衍生物,是非常重要的风味前体物[2]。
近年来研究表明,LOX产生的风味和香味是很多食品所必需的不饱和脂肪酸,经LOX作用形成氢过氧化物并进一步裂解成不饱和的醛类、酮类和醇类化合物而形成类似苹果、香瓜、芒果等水果风味以及鲜鱼味、牡砺味、文蛤味和海藻香、青草香[3]等挥发性风味物质。
据脂肪氧合酶氧化花生四烯酸位置特异性,将脂肪氧合酶(LOX)分为5-L OX ,8-LOX ,12-LOX 和15-LOX。
大豆LOX -I 属于15-LOX ,它已被广泛用于研究同类脂肪氧合酶功能和结构性质模型⑷大豆植物组织中含有多种脂肪氧合酶同工酶,其中LOX-I和L0X-2是主要的同工酶。
2. 大豆脂肪氧合酶结构及其生化特性研究表明,大豆脂肪氧合酶(LOX )含839个氨基酸,是一个单链肤蛋白,整体结构分为2个部分:一个是N末端的B与1条a螺旋组成的部分;另一个是包含22条a螺旋和8条B折叠股的主要区域。
在空间结构上,LOX的主要区域以一条长的a螺旋为中心,其他结构环绕在其周围。
非血红素铁原子靠近酶中心位置,其附近有一个特殊的三圈n螺旋,并以配位键与3个组氨酸侧链和梭基末端的C00- 结合,从而形成酶活力中心的主要组成部分⑸。
脂肪氧合酶
哺乳动物中的铁离 子中心含有四个组 氨酸残基配体 (His361,His366, His541,His545)和 一个C-末端异亮氨 酸残基配体 (Ile593)。
VLX-B的底物结合部位大约
由三个分支部分组成,其中
有两个分支在催化点附近急
剧弯曲,使其能容纳亚油酸
底物。这两个弯曲内腔是由
Q509和I552残基的侧链组成
动力学性质
大豆中LOXs Km=80.6μmol/L,Vmax=54.2μmol/(L •min); 南美白对虾血淋巴中LOX Km=0.5mmol/L,Vmax=1670U/mg•min; 罗非鱼鳃组织中LOX Km=0.073mmol/L,Vmax=30800U/mg•min; 小球藻中LOX Km=104.18mmol/L,Vmax=4.12μmol/mg•min。
如:在黄瓜脂肪体13-LOXs中,底物结合口袋的底部存在 一个组氨酸或苯丙氨酸残基的空间,而在9-LOXs中存在一 个缬氨酸残基空间。该位点是位置专一性的基本决定因素 。若它被较小的空间取代,充满缬氨酸和蛋氨酸残基,则 亚油酸13-LOX的位置专一性会变为9-LOX。
有文献指出当亚油酸作为底物时,酶作用后存在4 种潜在的异构体和对映体。
脂肪氧合酶在植物的生长、发育、成熟衰老以及抵御机械 损伤和病虫侵染等逆境过程中起着重要的调节作用。对于 脂肪氧合酶活性抑制的研究,是研究果实的成熟衰老的关 键。
迄今为止,在所有已分析的LOXs中,在酶活性位点(即 “Coffa位点”)只有一种氨基酸参与了这部分反应。
底物特异性
大豆中LOX-1、LOX-3、VLX-B、VLX-D天然底物主要是亚 油酸和亚麻酸,其中VLX-D还可催化甘油三酯。
大部分哺乳动物最适底物是花生四烯酸,但鱼类的LOX 的最适底物变化较大,如鲑鱼的LOX的最适底物是DHA ,白鲢鱼和沙丁鱼的LOX的最适底物是亚麻酸。
pH对脂肪氧合酶作用的影响
图中指出了表面活性剂吐 温20对大豆脂肪氧合酶活 20对大豆脂肪氧合酶活 力-pH曲线的影响。图中A pH曲线的影响。图中A 加了吐温20, 加了吐温20,B未加。由 曲线A 曲线A可以看出脂肪氧合 酶的最适pH为7.0,酶在 酶的最适pH为7.0,酶在 此pH两侧几乎对称下降; pH两侧几乎对称下降; 曲线B 曲线B表明脂肪氧合酶的 最适pH移动到7.5,整个 最适pH移动到7.5,整个 pH范围内活性较低;在 pH范围内活性较低;在 pH时两者的差别趋向于消 pH时两者的差别趋向于消 失。
pH 对脂肪氧合酶活力的影响
由于脂肪氧合酶的底物亚油酸在pH低于7 由于脂肪氧合酶的底物亚油酸在pH低于7的 范围内实际上是不溶解的,因此很难解释 一些已发表的pH一些已发表的pH-酶活力曲线。尽管从实验 数据得到钟形曲线,而且对大多数脂肪氧 合酶,这类曲线的最高点相当于pH7.0-8.0, 合酶,这类曲线的最高点相当于pH7.0-8.0, 然而,在pH低于7 然而,在pH低于7时,酶活力下降部分原因 是底物亚油酸的溶解度在酸性pH范围内下 是底物亚油酸的溶解度在酸性pH范围内下 降。
3.大豆肽对脂肪氧合酶的抑制 3.大豆肽对脂肪氧合酶的抑制
①络合酶的活性部位Fe ①络合酶的活性部位Fe3+ ②与底物竞争酶的活性部位。 ③肽与酶分子之间的的相互作用而影响或改变酶 的空间结构,从而降低酶活。 在大豆肽的浓度为10mg/ml时,可能是由于在此 在大豆肽的浓度为10mg/ml时,可能是由于在此 浓度时肽与酶的相互作用最弱,因而对脂肪氧合 酶的抑制率降低。
在实际应用中,抗氧化剂的有效性因难以 在细胞破碎前将它引入到完整的组织中去 而受到限制,但正是在食品材料研磨或粉 碎时,脂肪氧合酶才显示出它的活力。
10.食品酶学-脂肪氧合酶
一、 脂肪氧合酶催化的反应
脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分结构
脂肪氧合酶对于它作用的底物具有特异性的 要求,含有顺,顺-1,4-戊二烯的直链脂 肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合 酶的底物。
最普通的底物是必需脂肪酸: 亚油酸 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH= CH(CH2)7COOH 亚麻酸 CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH 花生四烯酸 CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH
生导致酸败的氧化产物。在加工保藏期间产生
不良的风味或导致食品在其他方面的质量的下 降,因此,很多情况下,采用各种方法使脂肪 氧合酶失活是十分必要的:主要包括控制温度 和pH以及使用抗氧化剂。
控制食品加工时的温度是使脂肪氧合酶失活
的最有效手段。例如,在加工豆奶时,将未 浸泡的脱壳大豆在加热到80~100℃的热水 中研磨10分钟就可以消除不良风味。 将食品材料调节到pH偏酸性再热处理,也是
的不同产物,因此,同一种脂肪氧合酶能同时以合乎 需要和不合乎需要的方式影响食品的质量,其中一些 产物不会影响食品的感官质量,它们的生成,从某种 意义上讲,通过竞争减少了另一些有损于食品感官质
量的产物的生成。
除了上述六种途径外,氢过氧化亚油酸还能与食品中 非脂肪成分作用,从而进一步影响食品的质量。
pH对大豆脂肪氧合酶活力的影响
含吐温20
当 使 用 吐 温 20 时 ( 曲 线 A) ,脂肪氧合酶的最适 pH 为 7.0 ,酶活力在此 pH值的两侧近乎对称地 下降;
当不使用吐温20时(曲线B),脂肪氧合酶的最适pH向碱
性方向移动到7.5,而且在整个pH范围内脂肪氧合酶的活 力较低,在酸性pH范围内酶活力的下降尤为显著;在pH 为9时两者的差别趋向于消失。
大豆脂肪氧合酶同工酶活性的影响因素研究
食品工业科技 S cience and Technology of Food Industry
活作用 ,对 Lox- 3具有较强的激活作用 。
研究与探讨
215 络合物的影响
大豆脂肪氧化酶含有一个铁离子 ,在酶促氧化 反应中 ,铁离子是不可缺少的电子传递体 ,如果能把 酶分子中的铁离子束缚住 ,就能够有效抑制酶活性 。 酒石酸 、柠檬酸和 ED TA 是常用的金属络合物 ,并且 均可适用食品加工 。
A b s tra c t: The a c tiv ity of lip oxyg e na s e is ozym e s d is tille d from d e fa tte d s oyb e a n flou r in d iffe re n t p H, d iffe re n t ions, m e ta llic c om p le xe s a nd a n tiox id a n t w a s s tud ie d 1 The re s u lt s how e d tha t: a c tiv ity of L ox w a s p la ye d d ow n to d iffe re n t e x te n t in the c ond ition of litm us le s s a nd a lka line; the re s tra ina b ility of N a2 CO 3 on L ox w a s the b e s t in d iffe re n t c om p ound of N a + ; C a2 + c ou ld s trong ly a c tiva te d L ox- 2 a nd L ox- 3; the re s tra ina b le e ffe c t of ta rta ric a c id on L ox w a s b e tte r in the m e ta llic c om p le xe s; the re s tra ina b ility of a s c o rb ic a c id on L ox w a s b e tte r tha n p y roc a te c h in in the a n tiox id a n t1 Ke y wo rd s: s oyb e a n lip oxyg e na s e s; is ozym e; re s tra ina b ility 中图分类号 : TS20112+ 5 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 1002- 0306 ( 2008) 01- 0156- 04
脂肪氧合酶特性对食品品质的影响
脂肪氧合酶特性及其对食品品质的影响摘要:脂肪氧化酶广泛存在于植物和微生物中,由于其良好的功能性质可作为绿色添加剂用于改善食品品质。
本文介绍了脂肪氧合酶的结构特性和催化特性,还有其在面粉改良、延缓果实衰老和改善食品风味方面的应用关键词:LOX 结构特性催化特性面粉改良延缓果实衰老食品风味脂肪氧合酶(lipoxygenase, LOX, EC1, 13. 11. 12)又称脂肪氧化酶,属于氧化还原酶, 是一类含非血红素铁的蛋白质,能专一催化具有顺,顺-1,4-二烯结构的多不饱和脂肪酸,通过分子内加氧,形成具有共轭双键的氢过氧化衍生物[1],可导致果蔬加工制品产生不良的风味,也可以使油脂和含油食品在贮藏和加工过程中色、香、味发生劣变等。
但脂肪氧和酶作为绿色食品添加剂可改善小麦粉品质。
LOX 广泛存在于自然界中,在动物、植物、藻类、面包酵母、真菌和氛细菌中均有发现,并豆科植物中含量最高,其中在动物体内其底物主要是花生四稀酸,在植物中它的底物主要是亚油酸和亚麻酸。
1932年,Andre等发现大豆中的豆腥味主要由LOX引起[2],1947年Theorell等首次从大豆中提取了脂肪氧合酶结晶[3]。
而在1972年Chan[4]在国际会议上宣布每摩尔大豆脂肪氧合酶(LOX-1)含有1mol铁后,有关脂肪氧合酶的研究开始增多。
大豆中蛋白含量为40%左右成熟的种子中,脂肪氧合酶占总蛋白含量的1~2%。
大豆中的脂肪氧合酶活性高于其它植物中提取的脂肪氧合酶,从大豆中提取脂肪氧合酶的效率较高。
1.LOX结构特性大豆LOX 是一种单一的多肽链蛋白质,其相对分子质量94 000~97 000,等电点范围从pH5.70 到pH6.20,每个酶分子均含有一个铁原子。
研究表明,大豆LOX有四种同工酶,即LOX-1,-2,-3a 和-3b[5]。
目前已研究出三种脂肪氧合酶的晶体结构,包括一种鼠网织红细胞中的脂肪氧合酶和两种大豆脂肪氧合酶同工酶。
脂肪氧合酶的作用机理及对谷物陈化的影响研究进展-
脂肪氧合酶的作用机理及对谷物陈化的影响研究进展摘要:脂肪氧合酶(LOX)广泛存在于生物中,并且具有不同种类的底物位置特异性,可以形成具有不同位置特异性的氢过氧化脂肪酸,进而生成具有不同生物活性的物质。
本文综述了脂肪氧合酶的作用机理、对谷物陈化的影响及其抑制方法的研究进展,对谷物食品加工有一定的指导意义。
关键词:脂肪氧合酶;作用机理;谷物陈化;适口性脂肪氧合酶(Lipoxygenase,LOX,EC 1.13.11.12),又称脂肪氧化酶(Lipoxidase)或胡萝卜素氧化酶(Carotene Oxidase),分子量范围一般在9000~100000之间(汪晓明等,2013)。
LOX是一种含非血红素铁的蛋白,酶蛋白由单肽链组成,它专门催化具有顺,顺-1,4-戊二烯结构的不饱和脂肪酸及其酯的氢过氧化作用,通过分子内加氧,形成具有共轭双键的氢过氧化衍生物(Andreou A et al., 2009)。
LOX广泛存在于各种动物、植物、真菌以及少数海生生物中,在豆类中具有较高的活力,尤其以大豆中的活力为最高,LOX占大豆总蛋白含量的1%-2%(S. Nanda et al,. 2003)。
在植物中其底物主要是亚油酸(Linoleic acid)和亚麻酸(Lionlenic acid),在动物体内其底物主要是花生四烯酸(arachidonic acid)。
据脂肪氧合酶氧化花生四烯酸位置特异性,可将脂肪氧合酶分为5-LOX,8-LOX,12-LOX和l5-LOX。
大豆脂肪氧合酶LOX-1属于15-LOX,它已被广泛应用于同类脂肪氧合酶功能和性质模型(何婷等,2008)。
本文结合国内外文献资料综述了脂肪氧合酶的作用机理以及对食品品质的影响,对食品的加工贮藏有着重要的指导意义。
1 脂肪氧合酶的同工酶1970年,Christopher等利用离子交换层析法将脂肪氧合酶分离成Ⅰ型和Ⅱ型两个组分,两组分在许多性质上都不同,如酶活最适pH、热稳定性、Ca2+相关性、等电点、底物专一性等。
脂氧合酶的作用
脂氧合酶的作用脂氧合酶(Lipoxygenase)是一类存在于动植物细胞中的酶,它在脂质代谢过程中起着重要的调控作用。
脂氧合酶能够催化不饱和脂肪酸的氧化反应,产生一系列生物活性产物,参与调节细胞生理功能和疾病发生发展过程。
本文将详细介绍脂氧合酶的结构、分类、催化机制以及其在人体生理和病理过程中的作用。
一、脂氧合酶的结构脂氧合酶是一种铁血红素依赖性非水溶性蛋白质。
它通常由多个亚基组成,每个亚基都含有一个铁离子。
根据其亚基数目和结构特征,脂氧合酶可分为5型:5-LOX、12-LOX、15-LOX、8-LOX和9-LOX。
其中,5-LOX主要存在于白细胞中,参与调节炎症反应;12-LOX主要存在于血小板和肺组织中,参与血小板聚集和血管收缩;15-LOX主要存在于肝脏和肾脏中,参与调节炎症反应和细胞凋亡;8-LOX主要存在于真菌中,参与抗真菌作用;9-LOX主要存在于植物中,参与植物的生长发育。
二、脂氧合酶的催化机制脂氧合酶能够将不饱和脂肪酸(如花生四烯酸、亚油酸等)催化为相应的过氧化产物。
其催化机制可以分为两个步骤:氧化反应和环化反应。
在氧化反应中,脂氧合酶首先将底物的双键上的氢原子转移给铁离子,形成一个自由基中间体。
然后,这个自由基中间体会与分子氧结合,形成过渡态。
最后,过渡态会裂解生成一个过氧基自由基。
在环化反应中,过氧基自由基会与底物的另一个双键发生反应,形成一个环状产物。
同时,在这个反应过程中还会释放出一定量的能量。
三、脂氧合酶的生理作用脂氧合酶在人体生理过程中发挥着重要的调控作用。
它参与了多种生理过程,包括炎症反应、血小板聚集、细胞增殖和细胞凋亡等。
1.炎症反应调节:脂氧合酶参与了炎症反应的调节过程。
在炎症反应中,5-LOX在白细胞中催化花生四烯酸生成白三烯,从而引发一系列的免疫反应和组织损伤。
2.血小板聚集:12-LOX参与了血小板聚集和血管收缩的过程。
在血小板激活时,12-LOX催化花生四烯酸生成12-HETE,从而促进血小板聚集和血栓形成。
脂肪氧合酶的介绍及其应用
子生物学研究的不断深人和作用的不断了解,通过LOX基因的
获得和构件,以及优良微生物菌株的选育,通过现代发酵技术 大量生产脂肪氧合酶,为进一步的生产应用提供可能。
THE END Thank you!
二.脂肪氧合酶催化机理
1.催化过程
主要分三步: 首先氢原子从底物上离 开,同时铁离子被还原。 第二步为分子氧与底物 自由基反应,形成过氧化自 由基,在此过程中有可能伴 随O2转变成O-2•自由基。
最后,过氧自由基被LOX的铁所还原,生成氢过氧化合物,而 LOX的铁转变为Fe3+,重新转变为活性态。
三、脂肪氧合酶制备
2.脂肪氧合酶纯化的方法 (1)离子交换柱层析法 (2)凝胶过滤法
(3)电泳法
(4)透析法
(5)双相分离法
(6)有机溶剂沉淀法
三、脂肪氧合酶制备
3.脂肪氧合酶活性测定方法 (1)分光光度法 LOX催化多不饱和脂肪酸产生具有共扼双键的过氧化氢化合 物,此化合物在234llm波长具有吸收峰,并且峰的高度与酶的 活性有显著的正相关。 (2)氧电极法 LOX催化底物反应时消耗氧,溶液中氧浓度的减少速率与酶 活力的大小成正比。这样,利用氧电极可精确地测定LOX的活性。 (3)同位素标记法 将LOX的作用底物如亚油酸进行同位素标记,根据代谢产物 中放射性物质的多少即放射强度来确定LOX活性的大小。
四、植物脂肪氧合酶固定化技术
(1)交联法 交联法使用双功能或多功能试剂,使酶分子之间相互交联呈网 状结构。酶分子和双功能试剂或多功能试剂之间形成共价键,得 到三向的交联网状结构。除了酶分子之间发生交联外,还存在一 定的分子内交联。 交联剂:烷基胺层状硅酸盐 (2)包埋法 包埋法是指将酶包埋在高聚物的细微凝胶网格中,或高分子半 透膜内的固定化方法。前者又称为凝胶包埋法,酶被包埋成网格 型;后者也称为微胶囊包埋法,酶被包埋成微胶囊型。 包埋剂:聚丙烯酰胺凝胶、藻酸盐—硅酸盐凝胶、
多酚氧化酶,过氧化物酶,脂肪氧合酶
异名:
* Catecholase
* diphenol oxidase
* dopa oxidase
* o-diphenol oxidoreductase
*o-diphenolase
*phenolase
*polyphenol oxidase
* pyrocatechol oxidase *tyrosinase
医学课件ppt
18
香蕉果皮中的酚类物质
医学课件ppt
19
荔枝、龙眼果皮的酚类物质
医学课件ppt
20
9.1.3 pH和温度对PPO活力的影响 一、 pH对酶活力的影响
医学课件ppt
21
pH对PPO活力的影响
1. 多数情况下,最适pH在4~7之间。 2. 从不同种类,不同品种植物的PPO具有不同的
医学课件ppt
4
9.1.1多酚氧化酶的名称和在自然
界的分布
一、 酶的名称
早期的文献中习惯名称“多酚氧化酶”指的是两种 不同的三酚化合物,也能 作用于单酚,将其转变成邻二酚.
另一种能氧化邻-和对-二酚.它常被称为虫漆酶(laccase) 主要存在于日本的虫胶树),它不能使单酚羟基化.
过氧化物酶的热失活有什么特点? 脂肪氧合酶作用的底物是什么,此酶催化
的反应对食品质量有何影响?
医学课件ppt
3
9.1 多酚氧化酶(Polyphenol
oxidases, PPO, EC1.10.3.1)
多酚氧化酶(邻二酚:氧 氧 化还原酶)广泛存在于各种 植物中,是一种含铜的酶。
在新鲜、冷冻、干制和罐 藏产品,多酚氧化酶引起 的褐变会严重损害食品的 感官质量,因此它对于果 蔬加工和保藏具有重要意 义。
大豆脂肪氧合酶的提取工艺
(E)聚乙二醇共沉淀法:加水并用1mol/L盐酸调pH值至4.5,搅拌50min,过滤;滤液中加入50%的PEG-6000至PEG浓度达30%,继续搅拌40min,离心分离20min,用pH值9.0的0.2 mol/ L的硼酸盐缓冲液溶解沉淀,滤去不溶物得到酶液。
许多研究结果认为脂肪氧合酶在植物生理,如植物萌发、生长、发育、衰老、抗性等物质转化中起某种重要调节作用,会影响植物脂肪在萌发期的氧化,脂肪过氧化形成乙烯影响植物叶片衰老,脂肪氧化影响种子的衰老、死亡、果蔬催熟和脱落,可以运用于植物抗病、抗虫和伤害反应中。
一、试验目的
了解大豆脂肪氧合酶的提取工艺
了解哪个工艺对脂肪氧合酶酶活影响最小
(B)酸提-盐析法:加水并用1 mol/ L盐酸调pH值至4. 5,搅拌50min,过滤;滤液中加入固体硫酸铵至40 %饱和,离心分离20 min,弃去残渣;上清液中加入固体硫酸铵至60 %饱和,离心分离20 min,沉淀用pH值9. 0的0. 2 mol/ L的硼酸盐缓冲液溶解得到酶液。
(C)缓冲液提-盐析法:加pH值4.5的乙酸-乙酸盐缓冲液,搅拌50 min ,其余步骤同(B)。
五、试验结果与分析
结果记录:
提取方法
(A)水浸提
(B)酸提-盐析物态总酶活酶比活/(Ug-1)或-1
(UmL)(C)缓冲液提-盐
析
(D)碱溶-酸提-盐
析
(E)PEG共沉淀
分析:
盐析法是比较古老的方案,但目前仍广泛采用,它根据酶和杂蛋白在高浓度盐溶液中的溶解度差别进行分离纯化。最常用的盐是硫酸铵。二次盐析法是用较低盐浓度除去杂蛋白,再用较高盐浓度进行分离纯化。盐析法的优点是简便、安全、重现性好,缺点是分辨率低、纯度提高不显著。共沉淀法利用离子型表面活性剂如十二烷基硫酸钠、非离子型聚合物如PEG等,在一定条件下能与蛋白质直接或间接地形成络合物。使蛋白质沉淀析出;然后再用适当方法使需要的酶溶解出来,除去杂蛋白和沉淀剂,从而达到纯化目的。PEG无毒、溶解时散热低、形成沉淀的平衡时间短,一般当PEG的浓度达到30%时,就可以使大部分蛋白质沉淀出来。
脂氧合酶(LOX)检测
迪信泰检测平台
脂氧合酶(LOX)检测
脂氧合酶(Lipoxygenase, LOX)是一种氧合酶,广泛存在于生物体内,如植物、
动物、藻类、真菌、面包酵母、氰细菌等。
在植物中脂氧合酶的主要反应底物是亚麻酸和亚油酸,在动物中脂氧合酶的主要反应底物是花生四烯酸。
已有研究表明,LOX在植物中可能参与调控植物的生长、发育、成熟、衰老和防御过程。
在动物中,LOX主要参与炎症反应重要调节分子如白三烯、前列腺素等的形成。
迪信泰检测平台采用生化法,可高效、精准的检测脂氧合酶活性变化。
此外,我们还提供其他脂肪代谢类的检测服务,以满足您的不同需求。
生化法测定脂氧合酶样本要求:
1. 请确保样本量大于0.2g或者0.2mL。
周期:2~3周。
项目结束后迪信泰检测平台将会提供详细中英文双语技术报告,报告包括:
1. 实验步骤(中英文)。
2. 相关参数(中英文)。
3. 图片。
4. 原始数据。
5. 脂氧合酶活性信息。
迪信泰检测平台可根据需求定制其他物质测定方案,具体可免费咨询技术支持。
12-脂肪氧合酶通路在肿瘤发生发展中的作用
夏轶男等12-脂肪氧合酶通路在肿瘤发生发展中的作用第17期*3777*!综述!12-脂肪氧合酶通路在肿瘤发生发展中的作用夏轶男1于丹1金春顺1王树越2!吉林大学1第二医院耳鼻咽喉头颈外科"吉林长春130041#2中日联谊医院新民门诊$#关键词$脂肪氧合酶&前列腺癌&胰腺癌#中图分类号$R36#文献标识码$A#文章编号$100#)9202%2020&1,)3,,,)0#'/0n(10&396934&ne6&100#)9202&2020&1,&0#9肿瘤是机体细胞异常增殖形成新生物的过程%它的形成是在各种致瘤因素作用下%细胞生长与增殖的调控发生严重紊乱(1)$其病理特征是高增殖!低分化和凋亡减弱%后期出现细胞的黏附和运动改变%导致转移的发生$细胞在生长过程中会受到多种调节因子的影响%特别是生长因子!生长因子受体!信号传导蛋白和转录因子等%而这些因子的变化也可能导致肿瘤的发生(2)$目前研究已证实12-脂肪氧合酶"LOR#通过促进肿瘤细胞活力和血管新生!影响细胞周期进程等方式促进癌症的发生和转移%如前列腺癌!结肠直肠癌!乳腺癌和卵巢癌等⑶$但是关于12POR及其体内的代谢产物12-羟基二十碳六烯酸"HETE#与癌症发生发展的确切机制仍不明确。
现对12-LOX/12-HETE调控的信号通路在肿瘤发生发展中的作用机制进行综述$112-LST概述1.112POX的分子结构及命名LOX属于氧化还原酶%是一类含非血红素铁的蛋白质%能专一催化具有1-%4-顺-戊二烯结构的多元不饱和脂肪酸发生氧化$氧化的脂质随后发生生物反应%通过特定细胞表面受体激活细胞信号传导通路或者进一步代谢成有效的脂质介质而发挥生物学作用$研究显示LOX广泛存在于动物!植物!细菌及真菌中$在植物中,LOXs根据氧分子插入到亚麻酸或'亚麻酸中的位置不同,分为9-%13-LOX,代谢产物为9-HETE,13-HETE$而在哺乳动物中,LOX的底物主要是花生四烯酸,根据氧分子在AA上的位点不同,将LOXs分为5-%12-%15-LOX,代谢产物分别为5-HETE,8-HETE,12-HETE,15-HETE(4)$这些代谢产基金项目'国家自然科学基金面上项目"81572653#通信作者'王树越"1969-#,女,主管护师,主要从事护理管理研究$第一作者'夏轶男"1974-#,女,主管护师,主要从事耳鼻喉科临床护理研究$物在不同程度上参与了人体的病理及生理过程,影响细胞增殖及凋亡或促进/抑制血管新生等。
脂肪氧合酶
三、脂肪氧合酶的活力测定
1、影响活力测定的因素 PH 抑制剂 表面活性剂
PH
当使用吐温20时(曲线A), 脂肪氧合酶的最适pH为 7.0,酶活力在此pH值的 两侧近乎对称地下降; 当不使用吐温20时(曲线 B),脂肪氧合酶的最适 pH向碱性方向移动到7.5, 而且在整个pH范围内脂 肪氧合酶的活力较低, 在酸性pH范围内酶活力 的下降尤为显著;在pH 为9时两者的差别趋向于 消失。
三、脂肪氧合酶的活力测定
2、活力测定的方法 量压法 分光光度法
四、脂肪氧合酶对食品的影响
1、脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响 脂肪氧合酶在焙烤工业中起着重要的作用。在 面包等面制品的生产过程中,添加适量的脂肪 氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不饱和 脂肪酸氧化分解,生成具有芳香风味的羰基化 合物,从而能改进面粉的颜色和焙烤质量。
四、脂肪氧合酶对食品的影响
脂肪氧合酶作用的产物对维生素A及维生素A原 的破坏; 脂肪氧合酶的作用减少了食品中必需不饱和脂 肪酸的含量; 脂肪氧合酶作用的产物同蛋白质的必需氨基酸 作用,从而降低了蛋白质的营养价值及功能性 质。
植物 相对活力/%
大豆 绿豆
豌豆 小麦 花生
100 47
35 2 1
一、脂肪氧合酶的介绍
2、对底物的要求 脂肪氧合酶对于它作用的底物具有特异性的要求,含有顺,顺-1,4-戊 二烯的直链脂肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合酶的底物。
脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分结构
一、脂肪氧合பைடு நூலகம்的介绍
3、同工酶 脂肪氧合酶有许多同工酶,采用电泳的方法可以将他们分开。从大豆中分 离出三种脂肪氧合酶的同工酶,分别称为L-1、L-2和L-3。
5-脂氧合酶在急性胰腺炎发病中的作用
组 织 损 伤 过程 中产 生 一 系列 炎性 介 质 , 氧 自由基 、 列 腺 如 前 素、 白三 烯 ( u or ns L s等 , 一 步 活 化 细 胞 因 子 , 致 1 ktee, T ) 进 e i 导
p n rai s MAP) 重 症 (e eea uep n rais AP) 约 a ce ti, t 和 sv r c t a ce ti,S t ,
பைடு நூலகம்
5L X 受 各 种 因 素 的 调 节 ,如 细 胞 内钙 离 子 、02 . -O l1 5二 羟 维 生 素 D 、 化 生 长 因 子 ( G . 、-O 激 活 蛋 白 3转 T F)B 5L X
三 烯 类 的 限速 酶 , 而影 响 细 胞 信 号转 导 、 构 和 代 谢 。研 究 发 现 5L X在 急 性 胰 腺 炎 的 发 生 、 展 中 起 重 要 作 用 , 从 结 -O 发 本 文 就 此 作一 综 述 。
关键 词 脂 氧合 酶 : 闩三 烯 类 : 胰 腺 炎
急 性 胰 腺 炎 (c t p n ra t 。 P 是 一 种 常 见 的 临 床 a ue a ce ti A ) is
此 外 ,- O 5L X在 其 他组 织 和细 胞 , 内皮 细 胞 、 纤 维 细胞 和 如 成
脑 组 织 中亦 有 表 达 。
疾 病 , 发 病 率 近年 有 所 增 加 。A 其 P可 分 为轻 症 ( l aue mi ct d
p t o e e i o c t a c e t i, h s o isw r e iwe n t i r ce ah g n ss fa u e p n r ai s t e et p c e e r ve d i h sa t l . t i Ke r s L p x g n s ; L u or n s P n r ai s y wo d io y e a e e k ti e ; a c e t i e t
脂肪氧合酶的抑制
为了避免食品在储藏中发生酸败,习惯上 采用添加维生素E和丁羟基茴香醚一类的抗 氧化剂来防止脂肪氧合酶的作用。
控制食品加工时的温度
是使脂肪氧合酶失Байду номын сангаас的最有效手段。例如, 加工豆奶时,将未浸泡的脱壳大豆在加热到 80~100°C的热水中研磨10min,可以消除 不良风味。
将食品材料调节到PH偏酸性再热处理
是使脂肪氧合酶失活的有效方法。例如, 将大豆在PH3.88和水一起研磨,然后再烧 煮,能使脂肪氧合酶变性。
脂肪氧合酶的抑制
脂肪氧合酶会产生两种有害的副作用
一、 是造成有营养价值 的多不饱和脂肪酸 损失
二、 是产生导致酸败的 氧化产物
脂肪氧合酶的抑制
在加工保藏期间产生不良的风味导致食品在其他方面的质量下降,因此,很多情况下,采用 各种方法使脂肪氧合酶失活是十分必要的,主要包括控制温度和PH以及使用抗氧化剂。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
迄今为止,在所有已分析的LOXs中,在酶活性位点(即 “Coffa位点”)只有一种氨基酸参与了这部分反应。
底物特异性
大豆中LOX-1、LOX-3、VLX-B、VLX-D天然底物主要是亚 油酸和亚麻酸,其中VLX-D还可催化甘油三酯。 大部分哺乳动物最适底物是花生四烯酸,但鱼类的LOX 的最适底物变化较大,如鲑鱼的LOX的最适底物是DHA ,白鲢鱼和沙丁鱼的LOX的最适底物是亚麻酸。
最适温度
大豆中LOXs在低温下(<40℃)具有较高的活性; 南美白对虾血淋巴中LOX最适温度为25℃; 罗非鱼鳃组织中LOX最适温度为30℃; 小球藻中LOX最适温度为35℃。
最适pH
大豆中LOXs最适pH为9.0; 南美白对虾血淋巴中LOX最适pH为9.6; 罗非鱼鳃组织中LOX最适pH为10.0和4.0; 小球藻中LOX最适pH为7.4和9.6。
脂肪氧合酶在植物的生长、发育、成熟衰老以及抵御机械 损伤和病虫侵染等逆境过程中起着重要的调节作用。对于 脂肪氧合酶活性抑制的研究,是研究果实的成熟衰老的关 键。
脂肪氧合酶对食品风味和色泽也有一定的影响。因此研究 脂肪氧合酶活性的抑制特别是大豆及其制品的豆腥味、油 脂的劣变等是研究食品风味和香味的关键。
哺乳动物中的铁离 子中心含有四个组 氨酸残基配体 (His361,His366, His541,His545)和 一个C-末端异亮氨 酸残基配体 (Ile593)。
VLX-B的底物结合部位大约 由三个分支部分组成,其中 有两个分支在催化点附近急 剧弯曲,使其能容纳亚油酸 底物。这两个弯曲内腔是由 Q509和I552残基的侧链组成 的。这两个保守性氨基酸残 基分别与亚油酸底物的C-14 和C-8相毗邻。 Fig. 5. (A ) Residues constituting subcavity IIa
还原作用
当Fe3+被还原成Fe2+时,LOX活性会受到抑制。例如,硒化物和去 甲二氢愈创木酸可以抑制LOX,抑制机理即是将Fe3+转变成Fe2+。
竞争脂质自由基
有一些抑制剂可能是和催化过程中的自由基发生反应,从而使链式反 应终止。 有研究表明在β-胡萝卜素抑制LOX的过程中,β-胡萝卜素的添加可以 减小LOX催化反应过程中共轭二烯基的生成速率。β-胡萝卜素是在链反 应开始时和亚油酸自由基(L· )反应,转变成它的初始状态(LH) ,因此酶 就不能完成链反应。 与β-胡萝卜素抑制机理相似的还有栎精,它在40μmol/L时具有最大 的抑制作用,此时可以抑制LOX活性30%。
半胱氨酸、VC、BHT 和TBHQ等抗氧化剂对脂氧合酶活性有 抑制作用;有研究表明,厚朴和白芍这两种中草药的95 % 乙醇提取液对其活性有较好的抑制作用。
与底物竞争酶的活性部位
抑制剂可以作为底物参与反应,从而抑制LOX活性。例如:VC对 LOX活性的抑制作用。
螯合作用
抑制剂与Fe2+发生螯合作用后,使LOX保持非活化状态。例如, 罗勒和山奈提取物,儿茶素与酶的活性中心Fe2+相互作用,从而导 致酶的失活。
如:在黄瓜脂肪体13-LOXs中,底物结合口袋的底部存在 一个组氨酸或苯丙氨酸残基的空间,而在9-LOXs中存在一 个缬氨酸残基空间。该位点是位置专一性的基本决定因素 。若它被较小的空间取代,充满缬氨酸和蛋氨酸残基,则 亚油酸13-LOX的位置专一性会变为9-LOX。
有文献指出当亚油酸作为底物时,酶作用后存在4 种潜在的异构体和对映体。
植物
5-LOX 8-LOX 12-LOX 13-LOX
动物
10-LOX 9-LOX 细菌 13-LOX Mini-LOX 15-LOX
真菌
Mn-LOX 15-LOX
大豆植物体中的LOX-B是只有 一条链的单聚体蛋白,分子量 大约为95kDa,约有853个氨 基酸残基, 并含2个结构域:
N端具有160个氨基酸残基, 由2个4股反平行板的β桶结构 形成。 C端具有693个氨基酸残基, 由23个α螺旋,2个反平行β板 与活性位点铁离子(Fe2+)组 成。
区域专一性主要体现在①立体选择性地去除氢② 通过中间环节脂肪酸自由基重新选择异侧氧插入 位点。
可采用酶与底物相互作用的结构数据和模型来解释酶的区 域专一性,首先先介绍两种模型:①底物脂肪酸可能以甲 基端头穿过活性位点,使亚油酸13-脂氧合作用发生——空 间相关模型;②底物以反向的“头到尾”方向进入活性位 点,使亚油酸9-脂氧合作用发生——定向依赖模型。
动力学性质
大豆中LOXs Km=80.6μmol/L,Vmax=54.2μmol/(L •min); 南美白对虾血淋巴中LOX Km=0.5mmol/L,Vmax=1670U/mg•min; 罗非鱼鳃组织中LOX Km=0.073mmol/L,Vmax=30800U/mg•min; 小球藻中LOX Km=104.18mmol/L,Vmax=4.12μmol/mg•min。
医药行业
脂肪氧合酶(LOX) 能催化底物生成各种类花生酸物质, 在癌症预防和治疗中发挥重要作用,有望成为新的抗癌药物 作用靶点。
5-LOX可催化花生四烯酸代谢形成不稳定的环氧化物白三烯 (LTA4),进而有可能水解成LTB4等。LTB4是一种很强的 致炎物质,可导致急性肺损伤,哮喘病等。 15-LOX基因产物可能作为一种抗炎因子和细胞膜重塑的调节 因子,也可能是一种潜在的肿瘤抑制因子。有研究报道, 15-LOX对乳腺癌、胰腺癌和结肠癌都具有抑癌活性。
脂肪氧合酶(EC1.13.1.13) 是种氧化还 原酶,其结构中含有非血红素铁,能催化含 顺,顺-1,4-戊二烯结构的不饱和脂肪酸,通 过分子加氧,生成具有共轭双键不饱和脂肪 酸的氢过氧化物。
脂肪氧合酶分类 结构与催化机制 脂肪氧合酶酶学特性 脂肪氧合酶抑制机制 脂肪氧合酶应用
9-LOX 13-LOX
Fig.4. The shape of subcavity Ila of VLX-B、 LOX-1. The O2 cavity(red arrow), extended cavity(blue arrow), and entrance site (green arrow) are indicated. The iron is depicted the by red ball(B). The view in (B) is ~45°rotated from the view in (A), along the horizontal axis.In LOX-1,the modeled linoleic acid is depicted in violet color.
对脂肪氧合酶的研究大约已有70多年的历史,越来越 多的研究者开始利用基因沉默、基因删除等手段对转 基因植物中LOX进行研究,同时不断改进LOX产物分 析方法,从而推动LOX途径及代谢产物生理作用的研 究。 LOX的动力学以及抑制机理的研究是今后重点研究的 方向。
同时可利用分子生物学手段从分子水平深入揭示LOX 的代谢途径、LOX通路在癌症治疗方面的调节作用、 对植物体衰老的作用机制等。
目前普遍认为脂肪氧合酶的催化 中心与铁离子有关,其活化态为 高自旋的氧化型Fe3+,非活化态 为高自旋的还原型Fe2+。 在大豆LOX-1中,铁离子中心含有 5个内源配体和1个外源配体,内 源配体包括三组组氨酸残基(His499,His504,His690)一个 Ile839残基及一个Asn694,外源配体为水分子。 在大豆LOX-B中,铁离子中心仅含有5个内源性配体即His513, His518,His704,Asn708和Ile853。
自立体专一性取决于反应pH、 底物结合口袋的深度和宽度、进入的多不饱和脂 肪酸底物头到尾的方向(即羧基端或甲基端先) 、特定脱氢(L型或D型)、氧进攻方向(-2或+2 方向)和氧与底物结合的方位(相同或相反)。 其中,多不饱和脂肪酸中顺,顺-1,4-戊二烯C-3亚 甲基基团的结构与催化铁部位的接近程度是关于 位置控制的一个决定因素。
制备香精香料
脂肪酸在脂肪氧合酶作用下氧化产生氢过氧化合物,氢 过氧化合物通过均裂或β-裂变分解,形成了小分子的醇、醛 、酮、酯等多种风味物质和热反应风味前体物质。将其作为 天然肉味香精的基料,可用于制备各种类型的肉味香精。
钟秋等人利用脂肪氧合酶催化氧化鸡脂,采用“脂肪氧化— 热反应”方法制备出肉香味浓郁、和谐且特征为突出的鸡肉 香味。 孙佳等人采用脂肪酶和脂肪氧合酶双酶法作用于猪肉,制备 出香精香味饱满,猪肉特征突出且脂香浓郁的猪肉香味。
焙烤工业
在面粉中加入1%含脂肪氧合酶活力的大豆粉,能改进面 粉的颜色和焙烤质量。其原理:
脂肪氧合酶可通过偶合反应导致胡萝卜色素被漂白,面粉颜 色可有所改善; 脂肪氧合酶生成的氢过氧化物起着氧化剂作用,面筋蛋白质 的巯基被氧化形成二硫键,形成稳定的三维网状结构;
脂肪氧合酶的加入可防止结合态脂肪的产生,增加游离脂肪 的数量,改进面包的体积和松软度。
that are conserved among the four soybean lipoxygenases. The shape of subcavity IIa of VLX-B, linoleic acid (violet stick model), and iron (pink ball) are depicted.