脂肪氧合酶的介绍及其应用

二.脂肪氧合酶催化机理
2.底物特异性 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=CH-CH2)4(CH2)2COOH
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。
一、脂肪氧合酶简介
2.脂肪氧合酶的结构 对脂肪氧合酶活性部位的结构 尚不完全清楚，活性部位的基团 可能含有铁、芳香族氨基酸残基 和蛋氨酸残基等。目的认为脂肪 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+。 大豆L0X—1活性中心结构模型见图。铁离子中心含有5个内 源配体和1个外源配体。内源配体包括三种组氨酸残基（His499、 His504、His690)、一个Ile839残基，以及一个Asn694残基．外源配体 为水分子。
面粉中加人一定量的大豆粉，其中的大豆LOX不仅能漂白面
粉，还可氧化面筋蛋白质，从而面团形成和焙烤食品质量的提 高。
五、脂肪氧合酶在食品加工中应用
5.茶叶加工
红茶和乌龙茶的发酵过程中，人们有意识地利用脂氧合酶
的作用，使其催化亚油酸、亚麻酸氧化分解生成正已醛、已烯
醇、已烯醛等茶叶特有的香气成分。
脂肪氧合酶的展望
五、脂肪氧合酶在食品加工中应用
3.面粉漂白和对食品颜色、风味和营养的影响 大豆粉或蚕豆粉中的脂氧合酶能与具有共扼双烯键的类胡 萝卜素发生偶联反应，从而使面团漂白。 除此之外，LOX还引起其它一些食品以颜色的变化，如参与 冷冻和加工蔬菜中叶绿素的降解，破坏从苜蓿加工的饲料中的 叶黄素和其它有色类胡萝卜素破坏添加于食品中的色素。 4.脂氧合酶对焙烤食品质量的影响
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。
脂氧合酶对食品贮藏和加工影响的认识还不够深人，随着分
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。
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脂肪氧合酶及其在食品加工中的应用
主要内容
一、脂肪氧合酶简介 二、脂肪氧合酶催化机理 三、脂肪氧合酶制备 四、脂肪氧合酶固定化技术 五、脂肪氧合酶在食品加工中应用
一、脂肪氧合酶简介
1.脂肪氧合酶的定义与分布 脂肪氧合酶(lipoxygenase，简称 LOX．EC1.13.11.12)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—戊二烯结 构的多不饱和脂肪酸。 脂肪氧合酶广泛存在于动植物界中，如豌豆、菜豆、花生、 萝卜和马铃薯，尤其是豆科植物中具有较高的活力，以大豆中 的活力为最高。在藻类、面包酵母、真菌以及氰细菌中也均发 现有脂肪氧合酶的存在。
五、脂肪氧合酶在食品加工中应用
1食品贮藏中的应用 食品贮藏加工中处理不当，由LOX催化的各种反应会大大 影响产品的品质，并且LOX代谢产物一脂肪酸氢过氧化物能直接 与食品中的有效成分氨基酸和蛋白质结合，降低产品的营养价 值。
2.大豆脱腥 大豆加工中，LOX促使不饱和脂肪酸分解，形成小分子的醛、 醇、酮等挥发性物质，产生不受人欢迎的豆腥味。 加工技术方Байду номын сангаас对脂氧合酶活性影响不同，产生的豆腥味大 小也不同。如加热微波处理，改变介质pH值、有机溶剂萃取和 加入醛水解酶等都有助于降低豆腥味的产生。
二.氧合酶催化机理
3.影响脂肪氧合酶活性的因素 （1）pH的影响 （2）温度的影响 （3）Na+化合物的影响 （4）金属离子及其协同作用的影响 （5）络合物及其协同作用的影响 （6）还原剂的影响
三、脂肪氧合酶制备
1.脂肪氧合酶提取方法 （1）盐析法 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。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。 （2）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。
四、植物脂肪氧合酶固定化技术
脂肪氧合酶是一种非耐热性酶，游离状态在室温下放置易失， 如果将其固定化使其稳定，将大大提高这种酶的商业应用价值。 （1）吸附法 吸附法是通过载体表面和酶分子表面间次级键的相互作用，从 而达到固定目的的一种方法。 吸附载体：以谷蛋白、麦醇溶蛋白、玻璃或玻璃棉、纤维素阴 离子交换剂 （2）共价偶联法 共价键结合法是指将酶与聚合物载体以共价健结合的固定化方 法。 载体：羰基二咪唑、乙氧基化聚丙烯酸
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、