葡萄糖氧化酶及其應(yīng)用

1、葡萄糖氧化酶及其應(yīng)用【摘要】:葡萄糖氧化酶是一種需氧脫氫酶,對(duì)人體無毒、副作用，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、飼料等行業(yè)中，起到了去除葡萄糖、脫氧、殺菌等作用。該文從葡萄糖氧化酶的性質(zhì)、生產(chǎn)和應(yīng)用等方面對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹?！娟P(guān)鍵詞】：葡萄糖氧化酶 性質(zhì) 生產(chǎn) 應(yīng)用 The glucose oxidase and its application Abstract: Glucose oxidase (GOD) is an aerobic dehydrogenase. It has no side effects and non-toxicity on human. GOX，which has played

2、 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

3、 EC 1.1.3.4.）全稱為-D-吡喃型葡萄糖需氧脫氫酶，簡(jiǎn)稱GOD，它能在有氧的條件下專一性將-D-葡萄糖氧化為葡萄糖酸和過氧化氫。早在1904年，人們就發(fā)現(xiàn)了葡萄糖氧化酶，但當(dāng)時(shí)對(duì)其商業(yè)價(jià)值認(rèn)識(shí)的不足，并未引起人們的重視。直到1928年，Muller首先從黑曲霉的無細(xì)胞提取液中發(fā)現(xiàn)葡萄糖氧化酶，并進(jìn)一步通過試驗(yàn)確定了酶的作用機(jī)理，并命名為葡萄糖氧化酶，之后把他歸入脫氫酶類。葡萄糖氧化酶廣泛的存在于動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)，微生物繁殖快，來源廣的特點(diǎn)事其成為葡萄糖氧化酶的主要來源，主要生產(chǎn)菌株為黑曲霉和青霉。其廣泛應(yīng)用于食品、飼料、醫(yī)藥等行業(yè)中，起到了去除葡萄糖、脫氧、殺菌等作用。產(chǎn)量低、

4、酶活低、檢測(cè)方法復(fù)雜是GOD產(chǎn)業(yè)化的限制性因素。國(guó)外由于對(duì)葡萄糖氧化酶的研究較早，在菌種篩選、產(chǎn)酶條件的優(yōu)化、酶的分離純化、酶學(xué)特性以及葡萄糖氧化酶基因的克隆與表達(dá)等方面研究都已較為深入。相比國(guó)外，我國(guó)對(duì)葡萄糖氧化酶的研究工作起步較晚，從20世紀(jì)末期對(duì)其展開了較為系統(tǒng)的研究。我國(guó)受技術(shù)水平以及儀器設(shè)備的限制，目前生產(chǎn)的工業(yè)酶制劑不僅生產(chǎn)成本高，而且純度以及穩(wěn)定性方面都達(dá)不到要求，工業(yè)酶制劑市場(chǎng)基本被國(guó)外企業(yè)所壟斷，而如何降低葡萄糖氧化酶的生產(chǎn)成本和提高其應(yīng)用適應(yīng)性是急待解決的問題1。1. 葡萄糖氧化酶的性質(zhì)1.1 物理性質(zhì)粉狀的葡萄糖氧化酶呈灰黃色，液狀的葡萄糖氧化酶為淡褐色，精制液體狀酶為淡

5、黃色。易溶于水，不溶于不溶于乙醚、氯仿、丁醇、吡啶、甘油、乙二醇等有機(jī)溶劑，50%丙酮和66%甲醇能沉淀該酶，溶液在搖動(dòng)時(shí)泡沫呈棕綠色，不能透過硝化纖維膜。固體葡萄糖氧化酶在0條件下至少能保存2年，在-15下可保存8年2。1.2 化學(xué)性質(zhì)葡萄糖氧化酶相對(duì)分子質(zhì)量一般在1.5×105左右，每分子酶含2分子FAD。pH作用范圍3.56.5，最適pH為5.0左右，在沒有保護(hù)劑存在的條件下pH >8.0或pH <3.0時(shí)會(huì)迅速失活。葡萄糖氧化酶的作用溫度范圍一般為3060，最適作用溫度為5055。葡萄糖氧化酶能高度特異性的結(jié)合-D-吡喃葡萄糖，葡萄糖分子C1上的羥基對(duì)酶的催化作用

6、是必要的條件，而且羥基位于-位時(shí)酶的活性比位于-位時(shí)酶的活性高大約160倍。底物的分子結(jié)構(gòu)在C1、C2、C3、C4、C5、C6位上的改變使葡萄糖氧化酶的活性大幅度下降，但在不同的程度上還表現(xiàn)出一定的活性，見表1。葡萄糖氧化酶對(duì)于L-葡萄糖和2-O-甲基-D-葡萄糖是完全沒有活性的3。表1 葡萄糖氧化酶的底物特異性葡萄糖改性的位置化合物同-D-葡萄糖的差別相對(duì)速率-D-葡萄糖1001-D-葡萄糖C1上OH的構(gòu)型0.64續(xù)表 1 葡萄糖氧化酶的底物特異性葡萄糖改性的位置化合物同-D-葡萄糖的差別相對(duì)速率22-脫氧-D-葡萄糖C2上OH被H取代3.32D-甘露糖C2上OH的構(gòu)型0.9822-O-甲基

7、-D-葡萄糖C2上OH的H被甲基取代033-脫氧-D-葡萄糖C3上OH被H取代14D-半乳糖C4上OH的構(gòu)型0.544-脫氧-D-葡萄糖C4上OH被H取代255-脫氧-D-葡萄糖C5上OH被H取代0.055L-葡萄糖C5上CH2OH的構(gòu)型066-脫氧-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機(jī)理葡萄糖氧化酶能利用分子氧或原子氧進(jìn)行葡萄糖的氧化,消耗溶解氧,降低氧的氧化作用,從而保護(hù)食品中易氧化成分不被氧化。葡萄糖氧化酶的催化反應(yīng)按反應(yīng)條件有3種形式: （1）沒有過氧化氫酶存在時(shí),每氧化1分子葡萄糖消耗1氧: C6H12O6+O2C6H12O7+H2

8、O2 -D-葡萄糖+O2-D-葡萄糖內(nèi)酯+H2O2(2) 葡萄糖氧化酶通常與過氧化氫酶組成一個(gè)氧化還原酶系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)體系中葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶同時(shí)存在時(shí)，首先葡萄糖氧化酶催化葡萄糖氧化生成D-葡萄糖酸內(nèi)酯和過氧化氫，然后過氧化氫酶催化過氧化氫生成水和氧氣，最后水與D-葡萄糖酸內(nèi)酯結(jié)合生成葡萄糖酸 : C6H12O6+1/2O2C6H12O7+H2O2(3) 當(dāng)反應(yīng)體系中葡萄糖氧化酶過氧化氫酶和乙醇同時(shí)存在時(shí),首先葡萄糖氧化酶催化 -D-葡萄糖生成D-葡萄糖酸內(nèi)酯和過氧化氫,然后過氧化氫酶催化過氧化氫和乙醇生成水和乙醛,最后水與D-葡萄糖酸內(nèi)酯結(jié)合生成葡萄糖酸4。 C6H12O6+C2H5O

9、H+O2C6H12O7+CH3CHO+H2O2研究表明，葡萄糖氧化酶催化反應(yīng)的速率同時(shí)取決于O2和葡萄糖的濃度，反應(yīng)遵循乒乓機(jī)理。1.2.2 溫度對(duì)酶活性的影響葡萄糖氧化酶反應(yīng)體系中含有氣體反應(yīng)物氧，所以反應(yīng)溫度的變化導(dǎo)致氧在反應(yīng)體系中濃度的改變，因?yàn)闇囟壬邥r(shí)，反應(yīng)體系中氧氣的溶解度下降，這就抵消了溫度升高對(duì)酶反應(yīng)速率的影響。從表2中可以看出：其一是葡萄糖氧化酶催化的反應(yīng)具有較低的Q10；其二是葡萄糖氧化酶在較寬的范圍內(nèi)（3060)具有活性，且差異不大。表中所列出的葡萄糖氧化酶活性是采用量壓法測(cè)定30min內(nèi)反應(yīng)體系吸收氧氣的數(shù)量而得到的3。表 2 溫度對(duì)葡萄糖氧化酶活性的影響溫度/O2吸收

10、/L相對(duì)活性Q10溫度/O2吸收/L相對(duì)活性Q1001540.51403301.11.1101780.591.15503141.050.95202300.771.3603061.020.97303001.01.31.2.3 pH對(duì)酶活性的影響 葡萄糖氧化酶的活性在pH為4.57.0基本上相同，變化不大，pH高于7.0或低于4.5活性急劇下降。但同樣的pH條件下葡萄糖底物的存在對(duì)酶活性有保護(hù)作用，如pH在8.1時(shí)，當(dāng)無葡萄糖底物的存在時(shí)，酶活性在10min內(nèi)損失90%，當(dāng)葡萄糖底物的存在時(shí)，酶活性在40min內(nèi)僅損失20%,。低pH條件下，霉菌葡萄糖氧化酶仍然具有一定的催化活性，只是反映的速率較

11、低，但仍然可以完成特殊的催化反應(yīng)。1.2.4 酶的抑制劑 銅離子和其他巰基（SH）螯合劑能抑制霉菌產(chǎn)生葡萄糖氧化酶的活性，阿拉伯糖是酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑；氰化氫和一氧化碳對(duì)酶沒有抑制作用。2、 葡萄糖氧化酶的生產(chǎn)葡萄糖氧化酶是酶技術(shù)研究與應(yīng)用領(lǐng)域中一種非常重要的酶，由于葡萄糖氧化酶與生命的重要物質(zhì)葡萄糖和氧的密切關(guān)系，導(dǎo)致了他在科研、醫(yī)藥和工業(yè)生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用。葡萄糖氧化酶廣泛分布于動(dòng)植物和微生物體內(nèi),但動(dòng)植物組織中葡萄糖氧化酶含量有限，而微生物由于具有來源廣泛、生長(zhǎng)周期短等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用作生產(chǎn)葡萄糖氧化酶的來源。但通常天然菌株產(chǎn)葡萄糖氧化酶水平不高，難以直接用來生產(chǎn)葡萄糖氧化酶。一方面我們可以通過

12、菌株誘變、優(yōu)化菌株的發(fā)酵條件等傳統(tǒng)方法，獲得葡萄糖氧化酶高產(chǎn)菌株;另一方面，通過基因重組等方法獲得葡萄糖氧化酶高產(chǎn)菌株，采用重組工程菌獲得葡萄糖氧化酶5。2.1 工業(yè)化生產(chǎn)葡萄糖氧化酶的菌株目前工業(yè)化生產(chǎn)葡萄糖氧化酶是利用微生物發(fā)酵法生產(chǎn),可以生產(chǎn)葡萄糖氧化酶的微生物主要是細(xì)菌和霉菌。細(xì)菌主要有弱氧化醋酸菌等;生產(chǎn)上一般采用的霉菌是黑曲霉和青霉屬菌株,除了黑曲霉和青霉外，擬青霉屬(Paecilomyces )膠霉屬( Glioctadium)及帚霉屬( Scopulariopsis)等也具有產(chǎn)葡萄糖氧化酶的能力工業(yè)化生產(chǎn)葡萄糖氧化酶的主要菌種見表3。表3 工業(yè)化生產(chǎn)葡萄糖氧化酶的主要菌種菌屬具

13、體菌種青霉點(diǎn)青霉(Penicillium notatum )、生機(jī)青霉(Penicillium uital )、產(chǎn)黃青霉(Penicillium chrysogenum )、灰綠青霉( Penicillium glaucum)、尼崎青霉(Penicillium amagasakiense )、紫色青霉(Penicillium notatum )曲霉米曲霉( Aspergillus oryzae)、黑曲霉(Aspergillus niger )、土曲霉（Aspergillus terreus）其他菌屬鐮刀霉屬( Fusarium)、檸檬酸霉屬(Citromyces )2.2 利用菌株誘變獲得葡萄

14、糖氧化酶 對(duì)葡萄糖氧化酶生產(chǎn)菌株的誘變通常采用紫外誘變和化學(xué)誘變劑誘變等方法6。紫外線照射通過改變菌體DNA從而引起菌體的突變。李筱瑜等人7。將黑曲霉菌株P(guān)-采用紫外線進(jìn)行誘變，得到突變菌株U-69產(chǎn)酶酶活是出發(fā)菌株P(guān)-的2.5倍.化學(xué)誘變是用化學(xué)誘變劑處理菌種，以誘發(fā)遺傳物質(zhì)的突變。化學(xué)誘變相比于紫外誘變更具定向性，化學(xué)誘變劑不同，作用的菌株、細(xì)胞及基因不同，誘變的效果也會(huì)存在差異。常用的化學(xué)誘變劑有甲基磺酸乙酯(EMS )和硫酸二乙酯(DES )等1。選擇單獨(dú)一種誘變方法，也可以幾種方法復(fù)合使用，篩選出其中的正突變菌株，提高原始菌株產(chǎn)酶能力。2.3 利用基因重組技術(shù)獲得葡萄糖氧化酶工業(yè)化生

15、產(chǎn)中常用黑曲霉或青霉發(fā)酵來獲得葡萄糖氧化酶，但黑曲霉和青霉菌發(fā)酵過程中常會(huì)伴隨產(chǎn)生過氧化氫酶 淀粉酶等其他雜蛋白，給后期的分離純化工作帶來困難，因此用基因工程方法構(gòu)建更優(yōu)良的葡萄糖氧化酶生產(chǎn)菌株一直受到各國(guó)科學(xué)家的注視。將葡萄糖氧化酶的基因進(jìn)行克隆，連接相應(yīng)的表達(dá)載體后轉(zhuǎn)化基因工程菌株，通過誘導(dǎo)表達(dá)葡萄糖氧化酶基因來獲取大量的葡萄糖氧化酶蛋白。由于基因工程菌株分泌到基質(zhì)中的其本身內(nèi)源蛋白量很少，基質(zhì)中主要是基因工程菌株分泌到胞外的外源目的蛋白，因此能簡(jiǎn)化后期的蛋白純化操作。目前國(guó)外主要用基因克隆、表達(dá)來提高菌株的產(chǎn)酶活力，在這一領(lǐng)域研究已經(jīng)比較深入。Whittington H成功地將青霉菌的G

16、OD基因?qū)氲结劸平湍钢?，獲得了具有生物活性的；Szynol實(shí)現(xiàn)了葡萄糖氧化酶基因在大腸桿菌中的表達(dá)8；Silvia Crognale將一株青霉的葡萄糖氧化酶基因成功導(dǎo)入到畢赤酵母中，發(fā)酵培養(yǎng)酶活達(dá)到50U/ml ;國(guó)內(nèi)在這一方面的研究也取得了一定的進(jìn)展。母敬郁等9采用瑞氏木霉表達(dá)了黑曲霉來源的葡萄糖氧化酶基因，經(jīng)過對(duì)重組后的瑞氏木霉進(jìn)行誘變篩選，突變株的葡萄糖氧化酶發(fā)酵液酶活達(dá)到25U/ml 。目前已有多種外源基因表達(dá)系統(tǒng)被開發(fā)出來，如大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)、酵母表達(dá)系統(tǒng)等大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)雖然發(fā)展較為成熟，操作簡(jiǎn)單、周期短、產(chǎn)量高，但其表達(dá)產(chǎn)物無翻譯后的修飾與加工過程，不能對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行翻譯，酵母繁

17、殖速度快、易于培養(yǎng)、基因工程操作簡(jiǎn)便，并能夠?qū)δ康牡鞍走M(jìn)行翻譯后加工與修飾，越來越廣泛地用作外源基因表達(dá)的宿主菌株1。 雖然目前利用基因工程的手段實(shí)現(xiàn)了葡萄糖氧化酶的異源表達(dá)，但是由于表達(dá)量不高導(dǎo)致的生產(chǎn)成本高的問題仍然沒有得到有效的解決，阻礙了葡萄糖氧化酶的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用。因此如何采用基因工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)葡萄糖氧化酶基因的高效表達(dá)，使葡萄糖氧化酶的產(chǎn)量得到大幅度的提高成為了亟待解決的關(guān)鍵問題。3. 葡萄糖氧化酶的應(yīng)用葡萄糖氧化酶由于具有催化專一性、高活性和催化高效性，對(duì)人體無毒副作用等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥、飼料添加等方面。其最主要的用途是生產(chǎn)葡萄糖酸及作為抗氧化劑而廣泛用于食

18、品保鮮過程中。3.1 葡萄糖氧化酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用目前葡萄糖氧化酶在食品工業(yè)中主要應(yīng)用在以下五個(gè)方面：脫氧、改良面粉、去葡萄糖、測(cè)定葡萄糖含量、殺菌。3.1.1 脫氧葡萄酒、啤酒、果汁、奶粉等食品常常出現(xiàn)變色、渾濁、沉淀等現(xiàn)象，影響了產(chǎn)品的品質(zhì)究其原因是因?yàn)檠鯕庋趸似渲械倪€原性物質(zhì)如黃酮、亞油酸、亞麻酸等。GOD可快速高效地去除食品中的氧氣，保護(hù)食品中還原性物質(zhì)不被氧化破壞，達(dá)到脫氧保鮮的效果10。 在啤酒生產(chǎn)中，氧氣的存在一方面會(huì)導(dǎo)致啤酒的色澤加深、氧化變質(zhì)，同時(shí)氧氣又為微生物的生長(zhǎng)提供了便利條件，降低保存期，通過添加無毒副作用的葡萄糖氧化酶可以將葡萄糖氧化成葡萄糖酸內(nèi)酯，葡萄糖酸內(nèi)酯性

19、質(zhì)較穩(wěn)定，沒有酸味、無毒副作用，對(duì)啤酒的質(zhì)量沒有什么影響，而且不具有氧化能力。并且反應(yīng)在消耗氧氣的同時(shí)產(chǎn)生過氧化氫，過氧化氫本身就是一種殺菌劑，可以抑制微生物的生長(zhǎng)，氧氣的消耗減緩了啤酒的氧化變質(zhì)過程，有效防止啤酒老化，明顯降低啤酒濁度，改善啤酒的風(fēng)味，延長(zhǎng)啤酒的保質(zhì)期。葡萄糖氧化酶的價(jià)格適宜,添加量少,每瓶啤酒只需加入10單位葡萄糖氧化酶,可使總氧從2.5mg/L降為0.05mg/L,去氧達(dá)98%,去氧效果之佳為其他同類產(chǎn)品所無法比擬。每瓶啤酒(640mL)成本才人民幣0.003元。不需要增添任何設(shè)備,不需改變?cè)a(chǎn)工藝,使用方便,適合大生產(chǎn)使用。在酸奶和各種發(fā)酵乳的生產(chǎn)中，添加GOD消耗掉

20、氧氣，延緩產(chǎn)品氧化變質(zhì),乳酸菌采用厭氧發(fā)酵，GOD的加入不會(huì)影響功能性乳制品中的益生菌，同時(shí)能抑制好氧雜菌的生長(zhǎng)，提升了乳制品的品質(zhì)和風(fēng)味11.在水果貯存中,GOD脫除氧氣，水果的非酶褐變得到抑制，水果的品質(zhì)及儲(chǔ)存期都得到改善。3.1.2 改良面粉葡萄糖氧化酶是面粉改良劑與面包品質(zhì)改良劑。傳統(tǒng)的小麥粉強(qiáng)筋劑以溴酸鉀的應(yīng)用最為普遍，但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)溴酸鉀能夠使動(dòng)物組織致癌，不利于人體健康。目前，GOD作為面粉改良劑溴酸鉀的替代品，已經(jīng)用作一種更為安全的面粉改良劑12。改良面粉的原理是，GOD催化-D-葡萄糖生成過氧化氫，而面筋蛋白中的巰基(-SH)在過氧化氫的作用下被氧化形成二硫鍵(-S-S-) ，

21、而二硫鍵的形成有助于面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成；同時(shí)面粉中過氧化物酶作用于過氧化氫產(chǎn)生自由基，促進(jìn)戊聚糖的氧化交聯(lián)反應(yīng)，有利于可溶性戊聚糖氧化凝膠形成較大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了面團(tuán)的彈性在這個(gè)過程中需要控制 GOD的添加量，否則多余的酶不利于強(qiáng)筋作用。GOD在面包焙烤中能夠改善耐機(jī)械攪拌性、入爐急漲特性等影響面包品質(zhì)的關(guān)鍵因素，使面團(tuán)更加穩(wěn)定，增大面包體積，增加彈性，改善面包的外形和口感。3.1.3 去葡萄糖食品加工工藝中部分糖蛋白分解后，還原糖的醛基和氨基酸的羧基會(huì)產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，使產(chǎn)品褐變，破壞產(chǎn)品品質(zhì)，全球每年因?yàn)槊览路磻?yīng)造成的食物浪費(fèi)都很巨大。GOD能將葡萄糖分子上的醛基轉(zhuǎn)變?yōu)轸然?，消除美拉?/p>

22、反應(yīng)，從而抑制食品的非酶褐變，保持產(chǎn)品的色澤和溶解性。將GOD添加到蛋白粉、果醬制品等糖含量較高的食品中，能除去葡萄糖，抑制產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的褐變。同時(shí)由于葡萄糖含量降低，微生物生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)品的貨架期得以延長(zhǎng)12。3.1.4 葡萄糖的定量分析酶的專一性的特點(diǎn)，使得GOD可用于測(cè)定各種食品和混合物中葡萄糖含量。目前用固定化技術(shù)制成的GOD分析儀已用于測(cè)定發(fā)酵液的殘?zhí)橇?，該方法?jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確,真正起到了指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。據(jù)此原理制成的葡萄糖測(cè)定試劑盒，可定量測(cè)定果汁、飲料及牛奶等多種食品中葡萄糖的含量。3.1.5 殺菌由于葡萄糖氧化酶的脫氧作用，消耗氧氣，從而有效的抑制了好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖

23、，同時(shí)產(chǎn)生的過氧化氫本身就是一種殺菌劑。在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，常將過氧化氫酶與葡萄糖氧化酶組成酶系添加于食品中，這樣既能利用過氧化氫的殺菌作用，同時(shí)由于過氧化氫酶的存在能去除殘留在食品中的過氧化氫，不僅延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，對(duì)食品的品質(zhì)也不會(huì)造成影響。GOD相比于其他化學(xué)抑菌劑的優(yōu)勢(shì)在于其作為生物制劑安全性更高，添加于食品中更加安全放心。3.2 葡萄糖氧化酶在吃飼料行業(yè)中的應(yīng)用 葡萄糖氧化酶是一種新型的酶飼料添加劑，能夠改善動(dòng)物腸道環(huán)境，調(diào)節(jié)飼糧消化，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。含葡萄糖氧化酶、乳酸過氧化物和乳鐵蛋白的混合飼料添加劑，可用于預(yù)防牲畜胃腸道感染、腹瀉，并有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)作用。由于葡萄糖氧化酶能催化腸道

24、內(nèi)的葡萄糖產(chǎn)生葡萄糖酸和過氧化氫，當(dāng)過氧化氫積累到一定濃度時(shí)，直接抑制大腸桿菌、沙門氏菌、巴氏桿菌、葡萄球菌、弧菌的生長(zhǎng)繁殖。其作用機(jī)理完全不同于抗生素，不會(huì)產(chǎn)生菌體抗藥性或藥物殘留。葡萄糖氧化酶能催化葡萄糖去除腸道內(nèi)氧氣，為厭氧有益菌雙歧桿菌的增殖制造厭氧環(huán)境。生成的葡萄糖酸可降低胃腸內(nèi)pH值，為乳酸菌生長(zhǎng)制造酸性環(huán)境。有益菌大量增殖形成微生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，不利于大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的存活，控制感染，排除腐敗物質(zhì)，提高巨噬細(xì)胞活性，從而提高機(jī)體免疫力。葡萄糖氧化酶可以作為單一酶制劑，添加到動(dòng)物的基礎(chǔ)日糧中，也可與其它功能成分組成復(fù)合添加劑，如飼用動(dòng)物腸道保護(hù)劑、飼用動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑、飼料霉菌

25、毒素脫除劑等。其作為一種新型綠色的飼料酶制劑，已被廣泛應(yīng)用于雞用配合飼料、豬用配合飼料、牛羊配合飼料以及其他配合飼料，然而由于微生物發(fā)酵制備高產(chǎn)高活葡萄糖氧化酶還存在一定困難，從而制約了葡萄糖氧化酶在我國(guó)飼料工業(yè)中的規(guī)?；瘧?yīng)用13。3.3葡萄糖氧化酶在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用 葡萄糖氧化酶和乳酸過氧化物酶（LPO）、淀粉葡糖苷酶、葡聚糖酶、溶菌酶等酶制劑可除去或緩解牙斑、牙垢和齲齒的形成。含有葡萄糖氧化酶的藥物，其穩(wěn)定性提高3倍。含有GOX、LPO和含碘化合物等成分的制劑，可用于口腔衛(wèi)生除口臭，并具有抗頭皮屑的作用。含GOX和LPO的雙酶口香糖，在咀嚼時(shí)抑菌有效率達(dá)96%99%。GOX可用于對(duì)H2O2

26、敏感的淋巴瘤的導(dǎo)向目標(biāo)的治療。作為試劑盒、酶電極等用于血清（漿）、尿液及腦脊液中葡萄糖的體外定量分析4。4、葡萄糖氧化酶的發(fā)展前景 葡萄糖氧化酶是一種綠色、安全的酶制劑，在食品、醫(yī)藥、飼料等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但目前規(guī)?；a(chǎn)高活性的葡萄糖氧化酶還有困難。發(fā)酵生產(chǎn)葡萄糖氧化酶的同時(shí)產(chǎn)生大量雜蛋白，分離提取復(fù)雜，成本高。國(guó)內(nèi)葡萄糖氧化酶產(chǎn)量與國(guó)外報(bào)道的最高產(chǎn)量120 U/mL尚有差距，有待提高。酵母菌的基礎(chǔ)研究較透徹，生長(zhǎng)代謝速度快，是目前最有潛力的改造菌株，但基因工程構(gòu)建菌株耗資大，菌株易退化，工業(yè)生產(chǎn)還有難度。 利用葡萄糖氧化酶延長(zhǎng)食品的保質(zhì)和保鮮期是非常有潛力的課題。葡萄糖氧化酶在動(dòng)物體內(nèi)的

27、作用方式、最佳作用條件、代謝過程有待研究。如何更經(jīng)濟(jì)、更有效地制備和提純葡萄糖氧化酶也是今后研究的方向。隨著研究的不斷深入，葡萄糖氧化酶的應(yīng)用前景將會(huì)更加廣闊。參考文獻(xiàn)：1 朱運(yùn)平，伍少明，李秀婷，等. 微生物葡萄糖氧化酶的生產(chǎn)及其在食品工業(yè)中應(yīng)用的研究進(jìn)展 J. 中國(guó)食品添加劑，2013（5）：165-172.2 劉超，袁建國(guó)，王元秀，等·葡萄糖氧化酶的研究進(jìn)展J·食品與藥品，2010,12（07）：2852893 何慶國(guó)，丁立孝主編·食品酶學(xué)·北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20064 李艷，李靜·葡萄糖氧化酶及其應(yīng)用J·食品工程，2006（3）：9-11.5 朱運(yùn)平，伍少明，李秀婷等. 微生物葡萄糖氧化酶的生產(chǎn)及其在食品工業(yè)中應(yīng)用的研究進(jìn)展 J 中國(guó)食品添加劑，2013（5）：165-172.6 Ray S, Bnaik A K. Effect of ammonium and nitrate ratio on glucose oxidase activity during gluconic acid fermentation by a mutantstrain of Asperg