乙醇脫氫酶應(yīng)用研究現(xiàn)狀及前景課件

1、,乙醇脫氫酶應(yīng)用研究和前景,1,學(xué)習(xí)交流PPT,一、簡介 二、發(fā)現(xiàn) 三、物化性質(zhì) 四、乙醇脫氫酶的類型 五、臨床意義 六、研究現(xiàn)狀 七、展望,目 錄,2,學(xué)習(xí)交流PPT,乙醇脫氫酶（Alcohol dehydrogenase，簡稱ADH），大量存在于人和動物肝臟、植物及微生物細胞之中，是一種含鋅金屬酶，具有廣泛的底物特異性。乙醇脫氫酶能夠以煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)為輔酶，催化伯醇和醛之間的可逆反應(yīng)：CH3CH2OH+ NAD+ CH3CHO +NADH+ H+。在人和哺乳動物體內(nèi)，參與體內(nèi)乙醇代謝，是重要的代謝酶。乙醇脫氫酶氧化體系包括醇脫氫酶(ADH)和醛脫氫酶(ALDH)。,一、簡介

2、,3,學(xué)習(xí)交流PPT,首次分離出乙醇脫氫酶（ADH）是在1937年，是從釀酒酵母（面包酵母）中純化得到的。Hugo Theorell和他的同事研究了馬肝臟中乙醇脫氫酶催化機理的很多方面。乙醇脫氫酶還是首先測定了氨基酸序列以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的寡聚酶之一。在1960年初，在果蠅屬果蠅中夜發(fā)現(xiàn)了乙醇脫氫酶。,二、發(fā)現(xiàn),4,學(xué)習(xí)交流PPT,ADH的最適作用pH值在7O100，pH值為8O時酶活力達到最大，pH值為70時酶活力較為穩(wěn)定； ADH的最適作用溫度為37，溫度為3040時酶活力較穩(wěn)定，溫度超過45后酶活力急劇下降。,三、物化性質(zhì),5,學(xué)習(xí)交流PPT,四、乙醇脫氫酶的類型,4.1、人類的乙醇脫氫

3、酶,4.2、酵母與細菌中的乙醇脫氫酶,4.3、含鐵乙醇脫氫酶,4.4、其他類型的醇脫氫酶 進一步的醇脫氫酶類屬于五重酶（quinoenzymes），并且需要醌型輔因子結(jié)合電子，這種酶的典型例子是甲醇的甲醇細菌脫氫酶。,6,學(xué)習(xí)交流PPT,五、臨床意義,5.1、酒精中毒 曾有研究顯示，乙醇脫氫酶可能導(dǎo)致患者對乙醇代謝依賴性的酗酒。研究人員初步檢測到一個可能與酗酒有關(guān)的幾個基因。如果這些基因變體編碼的ADH2和ADH3進入慢代謝形式，可能會增加酗酒的風(fēng)險。該研究發(fā)現(xiàn)，突變的ADH2和ADH3與亞洲人群酗酒有關(guān)。然而，事實是否真是如此，還需要繼續(xù)深入研究。 5.2、藥物依賴 藥物依賴是關(guān)于乙醇脫氫酶

4、的另一個問題，研究人員認為這可能與酗酒有關(guān)。一個特別的研究表明，藥物依賴與7個乙醇脫氫酶的相關(guān)基因有關(guān)。這些結(jié)果可能有助于有針對性的治療這些特定的基因。然而，這還有待于更多的深入研究。,7,學(xué)習(xí)交流PPT,廢棄的啤酒酵母為原料,采用超聲輔助的方法對其中的ADH進行了提取.實驗考察了料液比、啤酒酵母用量、pH、超聲波功率、超聲全程時間和提取液濃度對ADH提取效果的影響,進一步通過L9(33)正交試驗對ADH的提取工藝進行了優(yōu)化,得到了啤酒廢酵母中ADH提取的最優(yōu)方案為pH值8.5、超聲功率320W、超聲時間10min,在此條件下所得的ADH活力可達1806U/mL.,6.1、啤酒廢酵母中乙醇脫氫

5、酶提取工藝的研究,毛跟年,陜西科技大學(xué)學(xué)報,2007/06,六、研究現(xiàn)狀,8,學(xué)習(xí)交流PPT,9,學(xué)習(xí)交流PPT,6.2、乙醇脫氫酶的初步分離及其酶學(xué)性質(zhì)的研究,吳桂英,化學(xué)與生物工程,2009/06,以硫酸銨為沉淀劑,采用鹽析法對乙醇脫氫酶(ADH)進行了初步的分離純 化,ADH比活力從粗酶液的0.464 U.mg-1提高到1.198 U.mg-1,純化倍數(shù)為2.582。研究了ADH的基本酶學(xué)性質(zhì),其最適作用pH值為7.010.0,pH值為8.0時酶活力達到最大,pH值為7.0時酶較為穩(wěn)定;最適作用溫度為37,溫度為3040時酶活力較為穩(wěn)定,溫度超過45后酶活力急劇下降。,10,學(xué)習(xí)交流PP

6、T,7.010.0,37,11,學(xué)習(xí)交流PPT,乙醇脫氫酶(ADH)是廣泛分布于人和動物肝臟、植物及微生物細胞之中的含鋅金屬酶,具有廣泛的底物特異性。ADH作為生物體內(nèi)主要短鏈醇代謝的關(guān)鍵酶,近年來已經(jīng)受到了國內(nèi)外研究者的普遍關(guān)注,并對其同功酶的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生物學(xué)功能、遺傳學(xué)特性、分離提取技術(shù)等進行了較多的基礎(chǔ)性研究工作,為其在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。文章主要對ADH在工業(yè)分析、化工生產(chǎn)、食品和醫(yī)藥研究以及生物科學(xué)中的應(yīng)用進行了概述,以便為其進一步研究開發(fā)提供參考。,6.3、乙醇脫氫酶應(yīng)用研究現(xiàn)狀,張曉霞,動物醫(yī)學(xué)進展,2007/12,12,學(xué)習(xí)交流PPT,6.4、殼聚

7、糖硅膠復(fù)合載體固定化乙醇脫氫酶技術(shù)研究,毛跟年,糧食與油脂,2010/10,為提高乙醇脫氫酶使用率，以涂敷殼聚糖的硅膠為載體、戊二醛作為交聯(lián)劑，采用吸附法與交聯(lián)法相結(jié)合方法對乙醇脫氫酶進行固定化，并以酶活力、相對酶活、活力回收率為指標；結(jié)果表明：以制備復(fù)合硅膠為載體，選擇1%戊二醛為交聯(lián)劑，載體與酶以11(w/v)比例振蕩交聯(lián)2 h，酶活力回收率可達75%，重復(fù)使用10次后，酶活力仍可保留28%以上。,13,學(xué)習(xí)交流PPT,殼聚糖易溶于酸性溶液而不溶于水，且殼聚糖在甲酸溶液中穩(wěn)定性要高于乙酸。從表 1 可看出，當(dāng)殼聚糖加入量較少時，抽濾較容易；而當(dāng)殼聚糖加入量較多時，抽濾較困難。當(dāng)殼聚糖加入量

8、超過3 g時，固定化酶酶活力相差不大，這是因濾液中殼聚糖粘度較接近。因此稱取3 g殼聚糖溶于甲酸溶液。,從圖 2 可看到，戊二醛濃度太低時，固定化酶酶活力較小；隨戊二醛濃度增加，固定化酶酶活力在不斷增大。當(dāng)戊二醛濃度過大時，固定化酶酶活力迅速降低，可能是過多戊二醛與乙醇脫氫酶結(jié)合，改變酶的結(jié)構(gòu)而使酶失活。因此，選用戊二醛濃度為1%。,14,學(xué)習(xí)交流PPT,6.5、明膠載體固定化乙醇脫氫酶技術(shù)研究,毛跟年,中國釀造,2010/11,以明膠為載體，戊二醛為交聯(lián)劑，采用包埋-交聯(lián)聯(lián)用法制備了明膠固定化乙醇脫氫酶。結(jié)果表明：以15%明膠為載體、4%戊二醛為交聯(lián)劑、1g明膠固定1mL乙醇脫氫酶制備的固定

9、化酶，其酶活力回收率達52.47%，所得固定化乙醇脫氫酶連續(xù)使用10次后相對活力為52.89%。,15,學(xué)習(xí)交流PPT,16,學(xué)習(xí)交流PPT,6.6、一種測定乙醇脫氫酶活性的循環(huán)催化流動分析法,王恒,釀酒科技,2010/10,基于乙醇(EtOH)/乙醇脫氫酶(ADH)/氧化型輔酶I(NAD+)催化反應(yīng)體系，建立了一種用于ADH活性測定的循環(huán)催化流動分析法(RCFA)。RCFA法具有測定過程簡便、快速、自動化特點，能對ADH催化反應(yīng)過程進行連續(xù)循環(huán)檢測，可對ADH活性變化實現(xiàn)動態(tài)研究。RCFA法使反應(yīng)液循環(huán)不但節(jié)省了大量的試劑和酶量、降低了測定成本，而且循環(huán)測定時不存在人為誤差，提高了測定結(jié)果的準確度。,17,學(xué)習(xí)交流PPT,18,學(xué)習(xí)交流PPT,通過抗醉和解酒兩項實驗,觀察了乙醇脫氫酶直接作為解酒藥物的抗醉酒及解酒作用。結(jié)果顯示：乙醇脫氫酶在防酒醉試驗中的作用效果比較明顯，尤其是在給酒后1 h，小鼠血液中乙醇含量降低最明顯，而對已經(jīng)處于酒醉狀態(tài)的小鼠的解酒作用效果并不明顯。,葛花提取物組對小鼠酒后0.51h肝中ADH的影響較為明顯，使其活性增加；酒后1.53h肝中ADH活性雖然也增強，但與模型組比較無顯著差異。結(jié)果顯示，葛花提取物可降低酒后血中乙醇濃度，增強肝中ADH活性，其機制可能是通過抑制消化道對乙醇的吸收