食品级固定化葡萄糖异构的用途

葡萄糖异构酶固定化 葡萄糖异构酶
葡萄糖异构酶(glucose isomerase ，GI), 又称木糖异构酶,指的是能将D- - 木糖, D-葡萄糖, D核糖等醛
糖异构化为相应酮糖的异构酶。GI的来源非常广泛,细菌、真菌和放线菌等微生物以及植物和动物细胞
中均有GI的存在，它是工业上生产高果糖浆的关键酶,在高果糖浆和燃料乙醇的工业化生产中发挥关键
的作用。
物质介绍
葡萄糖异构酶(glucose isomerase ，GI), 又称D-木糖异构酶(D-xy lose isomerase)。 1957 年最早在
嗜水假单胞菌中发现其活性,后来有近百种细菌和放线菌被鉴定为产GI的菌株,其来源非常广泛,细
菌、真菌和放线菌等微生物以及植物和动物细胞中均有存在。
GI是一种胞内酶,参与对进入体内的木糖的利用,其最适的天然底物为D-木糖。后来人们发现,其在胞
外可以将D-葡萄糖转化为D-果糖。应用这种酶可以使葡萄糖浆中朽%以上的糖分转化为果精，使甜度
大大提高,从此, GI被大量应用于高果糖浆( high fructose syrup, HFS)工业生产中。
作用机理
GI的催化过程主要分为4个步骤:底物结合、底物开环、氢迁移反应(异构化)和产物分子的闭环,其中氢
迁移，反应被认为是整个反应过程的限速步骤。
烯二醇中间体催化机制
此催化机制首先提出底物是以开环方式与酶结合的。H54作为碱性催化剂与底物C1相互作用。底物0
1和02 附近的水分子可能是起催化作用的酸，它使底物羰基极化从而促进烯二醇中间体的形成。
负氢离子转移机制
晶体学和酶动力学的证据表明, GI是采用金属离子介导的负氢离子转移机制。关于负氢离子转移中间
体形式有两种看法,一种是阳离子形式，在异构化过程中，Mg-2 极化底物C1的羰基产生碳正离子，Mg
-1和K183作为路易斯酸稳定碳正离子，同时两个金属离子稳定02的负电荷。另-种是阴离子形式，
提出与底物的01、02和D257 的羧基形成氢键并与催化离子Mn2+配位的水分子，将质子转移给D257的C
01而自身形成0H-离子，此0H-离子夺取底物的质子使其带负电荷,其质子转移是由水分子/氢氧根离子
完成的。.