葡萄糖异构酶

葡萄糖异构酶glucose isomerase

又称木糖异构酶或D-木糖乙酮醇异构酶(EC 5.3.1.5)。一种可转化D-葡萄糖为D-果糖的细胞内酶,但它在活体内的功能主要是把D-果糖转化为D-木酮糖。

葡萄糖异构酶根据国际生化协会的酶分类法,此酶属于E.C.5.3.1.5。此酶是在1957年才被发现的(Marshall and Kooi,1957)。然而,在1972年修订酶的分类时,已给了葡萄糖异构酶一个新的酶号,定为 E.C.5.3.1.18。只是没有阐明它与木糖异构酶在酶化学上的差异。Marshall等将嗜水假单胞杆菌(Pseudomonas hydrophila)培养在以D-木糖为碳源的培养基上时,发现菌体内积累了葡萄糖异构酶。此后经多人研究,知道了很多微生物能产生葡萄糖异构酶。

葡萄糖异构酶催化葡萄糖变构为果糖:葡萄糖异构酶在食品工业中的主要应用是生产甜味剂高果糖浆(HFCS)。

葡萄糖异构酶对葡萄糖异构化反应是生物催化剂,在指定的条件下,其反应效率高,专一性强,条件温和。因而葡萄糖异构酶的发现、研制及固定化技术的开发,为果葡糖浆工业化生产提供了基础。(

果糖的甜度比葡萄糖高。利用葡萄糖异构酶在60℃下可以把葡萄糖约50%转化为果糖,所得的混合物称果葡糖浆

又称木糖异构酶。本酶能将D-木糖、D-葡萄糖、D-核糖等醛糖可逆地转化为相应的酮糖。由于可使葡萄糖异构化为果糖,故称为葡萄糖异构酶。根据目前已知的情况,本酶的来源有:①短乳酸杆菌及放线菌等所产生的木糖异构酶;②葡萄糖磷酸化异构酶;③来自大芽孢杆菌的葡萄糖异构酶; ④从大肠杆菌中发现的异构酶。其中只有木糖异构酶有工业价值。木糖异构酶耐热性高,酶反应不需任何再生因子。其最适pH为6～10。

又名木糖异构酶。能将D-木糖、D-葡萄糖、D-核糖等醛糖可逆地转化为相应的酮糖。可使葡萄糖异构化为果糖。果糖的甜度比葡萄糖高。利用葡萄糖异构酶在60℃下可以把葡萄糖约50%转化为果糖,所得的混合物称果葡糖浆(highfructose corn syrup,HFCS),甜度增加,食后不易发胖。用于罐头、糖果、糕点、婴儿食品、果汁、冷饮、果脯等方面。

又称木糖异构酶或D-木糖乙酮醇异构酶(EC 5.3.1.5)。一种可转化D- 葡萄糖为D-果糖的细胞内酶,但它在活体内的功能主要是把D-果糖转化为D-木酮糖。最适温度70～80℃,最适pH 为7～8,Mg2+为激活剂,能将50%左右的葡萄糖转化为果糖,从而明显提高了甜度。木糖可对本酶起诱导作用。产酶微生物很多,主要有细菌和放线菌两大类,

葡萄糖异构酶(D-glucose isomerase,GI,EC5.3.1.5)又称D-木糖异构酶,能够催化D-葡萄糖,D-木糖分别转化成D-果糖和D-木酮糖,已成为食品工业中一种极为重要的酶[1-2]。在高果葡糖浆(high fructose cornsyrup,HFCS)的工业化生产中,葡萄糖异构酶催化葡萄糖转化成果糖,已发

展成为一种最成功的商业化酶生产应用实例[3-4]。目前,HFCS作为甜味剂已逐步取代了蔗糖的地位。在同等甜度条件下,HFCS比蔗糖便宜10%~20%,而且人体对果糖的再吸收率低,HFC S产生的热量也较少[5]。葡萄糖和果糖的溶解度都比蔗糖高,因此在食品应用中因结晶作用而产生问题较少。HFCS已经广泛应用于果浆、果冻、冰淇淋、罐装食品、焙烤食品、腌制食品、调味酱、粉状食品等食品中[6]。随着HFCS在各种饮料中应用与日俱增,许多研究者开始关注以HFCS为甜味剂的饮料消费与肥胖、糖尿病等慢性病的关系

葡萄搪异构酶,即木糖异构酶,既能催化葡萄搪转化为果搪,也能催化木塘为木酮搪。此酶生产的葡果糖浆,其甜度相当于蔗糖的1.7倍,而且营养价值高于蔗糖。由于生产原料来源广泛,此酶在生产和应用的研究上越来越被重视。

葡萄糖异构酶是一种能够催化D-葡萄糖和D-木糖分别生成D-果糖和D-木酮糖的微生物酶,是由淀粉大规模制备果葡糖浆生产工艺中的关键性酶。随着食品工业的不断发展,传统糖源已远不能满足生产需要,各国研究者不断地寻找新的来源。以葡萄糖异构酶异构化生产果葡糖浆先后在日本和美国发展起来,因此葡萄糖异构酶逐渐成为最重要的工业用酶,越来越受到人们的重视。

引言酶是蛋白臂,是具有高度专一性与高效率的生物催化剂。由于酶有容易失活,不能多次使用等缺点,因此使酶的应用受到限制。将酶固定在不溶性载体上,即制成固定化;酶,llJ稳定性增加,并可反复使用。固定化酶技术已为静多国家研究和应用。由于酶的纯化比较麻烦,而且费用鼓高,近年来又发展了直接将酶固定在菌体内或将产酶菌体固定在裁体上,即固定化翩胞。使用固定化翩胞或固定化酪,能达到同一目的,而前者可以最大限度地提高酶的效率,能降低成本,因此目前对固定化拙胞的研究不断深入,品种也不断增加。葡萄糖异构酶可以把葡萄糖棘化为果糖。蔚多国家为了解决食糖供应不足的困难,正在利用淀粉作原料,用葡萄糖异构酶进行林化,生产异构糖*,这种糖含有45%的果糖和55%的葡萄糖,舌甘度与蔗糖相仿,类似蜂蜜香味,可以代替蔗糖用子盒品工业。这种糖比蔗糖更容易为人体所吸收,用于制造婴儿食品及病人营养食品更为相宜。如果提取钝果糖,对肝炎、肝硬化,冠心病、糖尿病患者也有良好疗效。

葡萄糖异构酶对葡萄糖异构化反应是生物催化剂,在指定的条件下,其反应效率高,专一性强,条件温和。因而葡萄糖异构酶的发现、研制及固定化技术的开发,为果葡糖浆工业化生产提供了基础。(