什么是果膠酶
編輯果膠酶是一組通過水解、轉消除和去酯化反應分解果膠(一種存在于植物細胞壁中的多糖)的酶。通常被稱為果膠的酶,它們包括果膠酶,pectozyme,和多聚半乳糖的一個研究最多的和廣泛使用的商業果膠酶。它很有用,因為果膠是果膠狀基質,可幫助將植物細胞粘合在一起,并嵌入其他細胞壁成分,如纖維素原纖維。因此,果膠酶通常用于涉及植物材料降解的過程,例如加速從水果(包括蘋果和木瓜)中提取果汁。自1960年代以來,果膠酶也被用于葡萄酒生產。果膠酶在釀造中的作用有兩個,首先它有助于分解植物(通常是水果)材料,因此有助于從麥芽漿中提取風味。其次,成品酒中果膠的存在會導致混濁或輕微混濁。果膠酶用于分解這種物質,從而使葡萄酒清澈。
果膠酶可以從真菌中提取,例如黑曲霉。真菌產生這些酶來分解植物的中間層,這樣它就可以從植物組織中提取養分并插入真菌菌絲。如果果膠酶被煮沸,它會變性(展開),使其更難與活性部位的果膠連接,并產生盡可能多的果汁。
自然界中的果膠酶
編輯果膠酶由各種植物(主要是真菌)、酵母、昆蟲、細菌和微生物天然產生,但不能由動物或人體細胞合成。在植物中,果膠酶可水解細胞壁中的果膠,促進新的生長和變化。與其在植物中的作用類似,果膠酶在真菌發育階段分解果膠。
果膠酶的特征
編輯果膠酶根據其與各種果膠物質的酶促反應如何進行(通過反式消除或水解)、首選底物(果膠、果膠酸或低聚-n-半乳糖醛酸)以及發生的裂解是隨機的還是末端的進行分類。
反應途徑
編輯果膠酶通過水解、反式消除和去酯化反應過程解聚果膠,分解將果膠中的羧基和甲基結合在一起的酯鍵。
內聚半乳糖醛酸酶通過以下途徑的反應進行:
1,4-α-D-半乳糖醛酸)n+m+H2O=(1,4-α-D-半乳糖醛酸)n+(1,4-α-D-半乳糖醛酸)m
晶體結構
編輯所有果膠酶結構都包括一個由七到九個平行β-螺旋組成的棱柱形右手圓柱體。產生該結構棱柱形狀的三個平行β螺旋被稱為PB1、PB2和PB3,PB1和PB2產生反平行的β,PB3與PB2垂直。各種酯酶、水解酶和裂合酶的所有底物結合位點都位于結構上的突出環和PB1之間的中央平行β-螺旋結構的外部裂縫上。
最佳環境
編輯與所有酶一樣,果膠酶具有最活躍的最適溫度和pH值。例如,商業果膠酶通常可能在45至55°C下被激活,并在3.0至6.5的pH值下運行良好。
工業用途
編輯果膠酶在果汁和葡萄酒工業中扮演著各種角色。它們用于果汁中的澄清,還可以通過果肉的酶促液化來加速果汁的提取。此外,果膠酶有助于果汁工業中果肉產品的形成。果膠酶用于從果泥中提取汁液。這是在果膠酶分解底物果膠并提取果汁時完成的。果膠酶降低了生產果汁所需的活化能并催化反應。
果膠酶通過從水果中提取花青素而在葡萄酒工業中很有用,有效地加強了葡萄酒的著色。果膠酶還可用于從植物細胞的細胞壁中提取汁液。
果膠酶也用于紡織工業中的漚膠。添加螯合劑或用酸預處理植物材料可增強酶的作用。
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