第五章酶主講人：曹勁松-資料下載頁
2024-10-24 14:14本頁面
【導(dǎo)讀】酶催化的影響因素。酶的幾個(gè)重要概念。酶工程的基本內(nèi)涵。酶的分離提純及活力測(cè)定。酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用。干個(gè)亞-亞類，仍用1、2、3、??委員會(huì)的縮寫EC。酶編號(hào)的前三個(gè)數(shù)字表明酶的特性：反。則是酶在亞-亞類中的順序號(hào)。過氧化物酶、羥化酶以及加氧酶類。轉(zhuǎn)甲基酶、轉(zhuǎn)氨基酶、已糖激酶、磷酸化酶等。利用水使共價(jià)鍵分裂的酶，如淀粉酶、蛋白酶、酯酶等。醛縮酶和脫水酶等。促進(jìn)異構(gòu)體相互轉(zhuǎn)化的酶，如消旋酶、順反異構(gòu)酶等。分析酶的化學(xué)組成，發(fā)現(xiàn)它們主要是蛋白性成分。分子有機(jī)化合物如B族維生素作為輔因子，稱為輔酶。根據(jù)組成酶蛋白分子的肽鏈數(shù)量及其組裝特點(diǎn)，于一系列反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。酶是蛋白質(zhì)，由氨基酸組成。又稱“活性中心”。底物發(fā)生反應(yīng)具有關(guān)鍵作用的區(qū)域。進(jìn)一步說，活性部位本質(zhì)上是蛋白質(zhì)多肽。對(duì)體則全無作用。氏方程，式中Km稱為米氏常數(shù)。當(dāng)?shù)孜餄舛却蟠蟪^酶濃度時(shí)，反應(yīng)達(dá)到最大
【正文】 高新技術(shù)領(lǐng)域的系統(tǒng)工程，酶工程也是一樣，其整個(gè)過程包括上游工程（ Up stream process，縮寫 USP）和下游工程（ Down stream process，縮寫 DSP），前者包括酶學(xué)基本理論、產(chǎn)酶動(dòng)植物和微生物種的改良，采用基因重組或細(xì)胞融合改造產(chǎn)酶菌株，以及研究開發(fā)新的酶源，為開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。而后者屬整個(gè)系統(tǒng)工程的后處理工藝技術(shù)，解決如何提高酶和最終產(chǎn)物回收率和純度質(zhì)量問題，及其應(yīng)用問題。 酶的分離提純 ? 基本原則：提取過程中避免酶變性而失去活性；防止強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫和劇烈攪拌等；強(qiáng)調(diào)在低溫下操作，并在操作中加入緩沖溶液；材料一旦勻漿要盡快完成。 ? 基本操作程序： ? 選材料（微生物、動(dòng)植物等） → 破碎、勻漿 → 抽提 → 酶活力的測(cè)定 ? 酶活力：又稱為酶活性，一般把酶催化一定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活力，通常以在一定條件下酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速度來表示。 ? 基本原理 :酶是蛋白質(zhì)，種類多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，一般對(duì)酶的測(cè)定，不是直接測(cè)定其酶蛋白的濃度，而是測(cè)定其催化化學(xué)反應(yīng)的能力，這是基于在最優(yōu)化條件下，當(dāng)?shù)孜镒銐颍ㄟ^量），在酶促反應(yīng)的初始階段，酶促反應(yīng)的速度（初速度）與酶的濃度成正比（即 V=K［ E］），故酶活力測(cè)定的是化學(xué)反應(yīng)速度，一定條件下可代表酶活性分子濃度。 測(cè)定酶活的方法： ? 終點(diǎn)法 : 酶反應(yīng)進(jìn)行到一定時(shí)間后終止其反應(yīng)，再用化學(xué)或物理方法測(cè)定產(chǎn)物或反應(yīng)物量的變化。 ? 動(dòng)力學(xué)法 :連續(xù)測(cè)定反應(yīng)過程中產(chǎn)物 \底物或輔酶的變化量，直接測(cè)定出酶反應(yīng)的初速度。 酶活力的表示方法 活力單位 （ active unit） 習(xí)慣單位 （ U） : 底物 (或產(chǎn)物 )變化量 / 單位時(shí)間 國(guó)際單位 （ IU） : 1μmoL變化量 / 分鐘 Katal（ Kat） ： 1moL變化量 / 秒 比活力 = 總活力單位 總蛋白 mg數(shù) = U(或 IU) mg蛋白 量度酶催化能力大小 轉(zhuǎn)換系數(shù) （ Kcat） 底物 （ μ moL） / 秒 每個(gè)酶分子 量度酶純度 比活力 （ specific activity） 量度轉(zhuǎn)換效率 酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用 一、酶對(duì)食品感觀功能的影響 內(nèi)源酶類對(duì)食品的風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)、色澤等感觀質(zhì)量具有重要的影響，其作用有的是期望的，有的是不期望的。如動(dòng)物屠宰后，水解酶類的作用使肉嫩化，改善肉食原料的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)；水果成熟時(shí)，內(nèi)源酶類綜合作用的結(jié)果會(huì)使各種水果具有各自獨(dú)特的色、香、味，但如果過度作用，水果會(huì)變得過熟和酥軟，甚至失去食用價(jià)值。 二、酶對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)功能的影響 脂肪氧合酶催化胡蘿卜素降解而使面粉漂白，在蔬菜加工過程中則使胡蘿卜素破壞而損失維生素 A源；在一些用發(fā)酵方法加工的魚制品中，由于魚和細(xì)菌中的硫胺素酶的作用，使這些制品缺乏維生素 B1；果蔬中的 Vc氧化酶及其它氧化酶類是直接或間接導(dǎo)致果蔬在加工和貯存過程中維生素 C氧化損失的重要原因之一。 三、酶對(duì)食品生理調(diào)節(jié)功能的影響 促致毒與解毒作用 有時(shí)底物本身是無毒的，在經(jīng)酶催化降解后變成有害物質(zhì)。例如，木薯含有生氰糖苷，雖然它本身并無毒，但是在內(nèi)源糖苷酶的作用下，產(chǎn)生劇毒的氫氰酸。 十字花科植物的種子以及皮和根含有葡萄糖芥苷，在芥苷酶作用下會(huì)產(chǎn)生對(duì)人和動(dòng)物體有害的化合物。 在酶的作用下，也可將食物中有毒的食物成分降解為無毒的化合物，從而起到解毒的作用。因食用蠶豆而引起的血球溶解貧血病是人體缺乏解毒酶的重要例子。 酶促進(jìn)活性肽的生成 例如，一些乳源蛋白成分在蛋白酶水解作用下，可以生成具有促進(jìn)鈣吸收的肽，或者其它具有抗高血壓、免疫調(diào)節(jié)的肽。 ? 關(guān)于常見酶在食品加工中的應(yīng)用，請(qǐng)大家參閱課本上 p130131上的表 55。
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