葡萄糖氧化酶(GOD)是一種需氧脫氫酶，屬于氧化還原酶類，有氧環(huán)境下，β-D-葡萄糖能夠被葡萄糖氧化酶專一氧化成D-葡萄糖酸-δ-內(nèi)脂和過氧化氫，D-葡萄糖酸書-δ-內(nèi)脂自發(fā)水解成葡萄糖酸。Reed指出，早在1904年，葡萄糖氧化酶就被發(fā)現(xiàn)，只是當(dāng)時(shí)并沒有引起足夠的重視。方軍成等指出，直至20世紀(jì)20年代末，Muller首先從黑曲霉菌絲體無細(xì)胞提取液中發(fā)現(xiàn)了葡萄糖氧化酶，對(duì)其進(jìn)行了葡萄糖酸形成的酶學(xué)研究，并且進(jìn)一步研究闡述了葡萄糖氧化酶的作用機(jī)理。目前GOD主要由青霉和黑曲霉等菌株生產(chǎn)，是一種安全無污染，無毒無害的綠色飼料添加劑。

1.1  酶學(xué)性質(zhì)

葡萄糖氧化酶通常呈黃色或淡黃色，粉末狀，易溶于水，可制成液體制劑，但完全不溶于酒精、乙醚等有機(jī)溶劑。此外，濃度為55％的丙酮和66％的甲醇都能使葡萄糖氧化酶沉淀，氧化鋁和弱酸性的離子交換樹脂能有效吸附葡萄糖氧化酶。葡萄糖氧化酶的最大光吸收波長(zhǎng)是377和455nm。不同來源的葡萄糖氧化酶的相對(duì)分子質(zhì)量較大。葡萄糖氧化酶在pH 5.0～5.6時(shí)，酶活性最高并基本保持不變，葡萄糖氧化酶的反應(yīng)溫度為30～60℃。李艷等指出在溫度為-15℃的條件下，葡萄糖氧化酶可保存8年。宋海彬等研究表明，葡萄糖氧化酶的穩(wěn)定性很高，氰化鉀、氟化鈉等并不能抑制其活性，但Na₂SO₃和Ag⁺等能夠抑制其活性，而Na²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺等對(duì)葡萄糖氧化酶有激活作用。肖志明等研究表明，葡萄糖氧化酶的反應(yīng)速率與底物-葡萄糖的濃度無關(guān)，當(dāng)葡萄糖濃度為5％-20％，反應(yīng)速率幾乎保持不變。

1.2  空間構(gòu)造

葡萄糖氧化酶的空間結(jié)構(gòu)是同型二聚體結(jié)構(gòu)，有兩個(gè)相同的糖蛋白經(jīng)過二硫鍵共價(jià)結(jié)合，且每個(gè)糖蛋白單體還含有兩個(gè)區(qū)域：部分輔基通過非共價(jià)的盧折疊形式緊密結(jié)合；與底物β-D-葡萄糖通過4個(gè)α螺旋與支撐一個(gè)反向平行的β折疊形式結(jié)合。

1.3  反應(yīng)特性

劉超等研究表明，葡萄糖氧化酶能夠通過消耗氧分子或者氧原子從而達(dá)到保護(hù)食品中易氧化成分的目的。其催化反應(yīng)的類型按照反應(yīng)條件可以劃分為3種：存在過氧化氫酶時(shí)，C₆H₁₂O₆+1/20₂→C₆H₁₂O₇，反應(yīng)氧化1mol C₆H₁₂O₆消耗1mol氧；無氧化氫酶時(shí)，C₆H₁₂O₆+O₂→C₆H₁₂O₇+H₂O₂，反應(yīng)每氧化1mol葡萄糖消耗1mol氧；過氧化氫酶和乙醇同時(shí)存在時(shí)，C₆H₁₂O₆+CH₃CH₂OH+O₂→C₆H₁₂O₇+H₂O₂+CH₃CHO，過氧化氫酶用于氧化乙醇。

1.4  催化反應(yīng)底物特異性

劉欣研究表明，葡萄糖氧化酶具有高度專一的底物特性，如葡萄糖氧化酶對(duì)α-D-葡萄糖的催化活性不及對(duì)β-D-葡萄糖的1％，而且對(duì)L-葡萄糖完全沒有活性。葡萄糖氧化酶在不同底物條件下的催化速率見附表。

2萄糖氧化酶的功能

3萄糖氧化酶的應(yīng)用

葡萄糖氧化酶作為一種飼料添加劑，當(dāng)前研究集中在于肉雞、蛋雞和仔豬的養(yǎng)殖上。

3.1  豬

斷奶仔豬由于斷奶所導(dǎo)致的應(yīng)激反應(yīng)以及飼料形狀的改變加之其本身免疫系統(tǒng)不夠完善，抵抗力低下，且消化道系統(tǒng)發(fā)育還未完善，造成仔豬的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收不好，從而影響發(fā)育。據(jù)報(bào)道日糧中加入葡萄糖氧化酶制劑之后，情況能夠得到一定程度的改善。方金津等研究表明，28日齡的斷奶二元雜交仔豬(杜洛克×山豬)試驗(yàn)組添加葡萄糖氧化酶500g·t^-1相比于對(duì)照組，仔豬日增重提高10.96％，料肉比降低10.6％，毛利潤(rùn)增加28.07元·頭^-1，促生長(zhǎng)效果顯著。湯海鷗等試驗(yàn)表明，添加葡萄糖氧化酶組仔豬的糞便中所含沙門氏菌數(shù)顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且其血液中三碘甲腺原氨酸(T₃)、促甲狀腺激素(TsH)、生長(zhǎng)激素(GH)含量均顯著高于對(duì)照組。安文亭等選用28日齡斷奶的杜×長(zhǎng)×大三元雜交仔豬試驗(yàn)，結(jié)果表明，飼糧中添加葡萄糖氧化酶不但有助于脂肪, 、蛋白質(zhì)、纖維和能量的消化率(P<0.05)得到顯著的提高，而且腹瀉率以及死淘率較對(duì)照組分別降低24.58％～49.76％和12.35％～55.76％。

3.2  雞

趙國(guó)先等研究表明，按照單因子隨機(jī)分組試驗(yàn)測(cè)定葡萄糖氧化酶對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋性能和血液生化指標(biāo)的影響，在日糧中分別添加葡萄糖氧化酶0.3％后，與對(duì)照組相比，產(chǎn)蛋率提高16.06％(P>0.05)；破殼率降低49.66％(P>0.05)。當(dāng)飼料中葡萄糖氧化酶的添加量為0.3％和0.4％時(shí)，飼料的轉(zhuǎn)化率得到顯著提高，葡萄糖氧化酶4％添加組能使肌酸激酶的活性顯著降低，血清總蛋白含量降低。龐加滿等研究表明，飼料中添加葡萄糖氧化酶對(duì)35日齡黃羽肉雞的生產(chǎn)性能無影響，但能影響36～70 13齡的黃羽肉雞的日增重以及料重比。孫春陽等將葡萄糖氧化酶和酵母硒作為復(fù)合添加劑研究對(duì)規(guī)模化白羽肉雞肉品質(zhì)，抗氧化性能和生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果表明，試驗(yàn)組肉雞胸肌肉色8t值和b值分別顯著高于對(duì)照組和顯著低于對(duì)照組(P<0.05)；42日齡時(shí)，試驗(yàn)組肉雞血清超氧化物岐化酶，總抗氧化能力以及谷胱甘肽過氧化物酶較對(duì)照組顯著提高7.96％、13.23％、19.01％(P>0.05)，丙二醛(MDA)9II]降低34.93％；死淘率顯著降低32.41％，料重比降低3.85％，平均日增重顯著提高1.53％(P<0.05)。

3.3  其他動(dòng)物

葡萄糖氧化酶作為被農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)允許添加的酶制劑之一，其不但廣泛應(yīng)用到養(yǎng)豬以及養(yǎng)雞等行業(yè)，應(yīng)用在反芻動(dòng)物和家兔中也有報(bào)道，葡萄糖氧化酶能夠影響青貯飼料以及降低幼兔的腹瀉率和料肉比等。呂進(jìn)宏等研究表明，將葡萄糖氧化酶加入到長(zhǎng)膘的牛的青貯飼料中有很好的效果，這與青貯的制作原理有關(guān)，葡萄糖氧化酶反應(yīng)消耗氧氣，正好對(duì)青貯有利，提高飼料青貯的程度，缺氧加速乳酸菌的繁殖發(fā)酵過程，迅速降低pH，從而保證青貯的質(zhì)量。吳艷芳等對(duì)斷奶仔兔進(jìn)行葡萄糖氧化酶試驗(yàn)，仔兔的料肉比隨著葡萄糖氧化酶濃度的提高而降低，各個(gè)試驗(yàn)組之間脾腺和胸腺等免疫器官指數(shù)并無明顯差異。劉亞娟等研究表明，幼兔中添加葡萄糖氧化酶能夠降低腹瀉率，且隨濃度的提高，呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。

3.4  食品行業(yè)

某些食品由于其化學(xué)特性，導(dǎo)致在加工、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和銷售等環(huán)節(jié)容易腐敗而變質(zhì)，從而使其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值受到一定程度的影響?，F(xiàn)大多采用低溫冷凍的保存方式，但這種方式并非適用于所有的食品，如蝦類由于體內(nèi)存在一種多酚氧化酶，這種酶即使在冷凍冰藏時(shí)卻依然保持著酶活性，因此褐變難以避免。馬清河等研究表明，葡萄糖氧化酶具有很好的保鮮性能，蝦類經(jīng)過以葡萄糖氧化酶為主要成分的保鮮劑浸漬處理后，冷藏120h，依然能保持二級(jí)鮮度，冷凍儲(chǔ)存12個(gè)月依然能保持二級(jí)鮮度嘲。研究表明，葡萄糖氧化酶在防止果汁氧化和抑制果汁褐變方面有很好的效果，而且能夠延長(zhǎng)果汁的保質(zhì)期，保持果汁風(fēng)味。