- 16 - 溶菌酶 6-N-乙酰-葡萄糖胺 6.0×10-6 苏氨酸脱氨酶 苏氨酸 5.0×10-3 二、pH 对酶反应速率影响 大多数酶的活力都受其环境 pH 的影响，每种酶通常在一个较窄的 pH 范 围内具有催化活性，在某一特定 pH 时，酶反应具有最大反应速率，高于或低 于此值，反应速率下降，通常称此 pH 为酶的最适 pH，一般在 5.5～8.0 之间， v对 pH 的关系通常呈钟形曲线(图 6-6)。 图 6-6 pH 值对酶促反应速率的影响 pH 对酶活力的影响是一个较复杂的问题，底物和辅助因子都会影响酶的 最适 pH。因此酶的最适 pH 有时因底物种类、浓度及缓冲液或成分不同而不同。 酶分子中的电荷分布，也就是构成酶分子的氨基酸残基侧链的可离解状态， 影响酶的催化活性。但必须注意，最适 pH 常与酶的等电点不一致，所以酶的 最适 pH 并不是一个常数，只是在一定条件下才有意义。一些酶的最适 pH 值 见表 6-5。 表 6-5 一些酶的最适 pH 值 酶 最适 pH 酶 最适 pH 酸性磷酸酯酶(前列腺腺体) 5 葡萄糖氧化酶 5.6 碱性磷酸酯酶(牛乳) 10 α-葡糖苷酶(微生物) 6.6 α-淀粉酶(人唾液) 7 果胶裂解酶(微生物) 9.0～9.2 β-淀粉酶(红薯) 5 果胶酯酶(高等植物) 7 羧肽酶 A(牛) 7.5 黄嘌呤氧化酶(牛乳) 8.3 过氧化氢酶(牛肝) 3～10 脂肪酶(胰脏) 7 纤维素酶(蜗牛) 5 脂肪氧合酶-1(大豆) 9 无花果蛋白酶(无花果) 6.5 脂肪氧合酶-2(大豆) 7
- 16 - 溶菌酶 6-N-乙酰-葡萄糖胺 6.0×10-6 苏氨酸脱氨酶 苏氨酸 5.0×10-3 二、pH 对酶反应速率影响 大多数酶的活力都受其环境 pH 的影响，每种酶通常在一个较窄的 pH 范 围内具有催化活性，在某一特定 pH 时，酶反应具有最大反应速率，高于或低 于此值，反应速率下降，通常称此 pH 为酶的最适 pH，一般在 5.5～8.0 之间， v对 pH 的关系通常呈钟形曲线(图 6-6)。 图 6-6 pH 值对酶促反应速率的影响 pH 对酶活力的影响是一个较复杂的问题，底物和辅助因子都会影响酶的 最适 pH。因此酶的最适 pH 有时因底物种类、浓度及缓冲液或成分不同而不同。 酶分子中的电荷分布，也就是构成酶分子的氨基酸残基侧链的可离解状态， 影响酶的催化活性。但必须注意，最适 pH 常与酶的等电点不一致，所以酶的 最适 pH 并不是一个常数，只是在一定条件下才有意义。一些酶的最适 pH 值 见表 6-5。 表 6-5 一些酶的最适 pH 值 酶 最适 pH 酶 最适 pH 酸性磷酸酯酶(前列腺腺体) 5 葡萄糖氧化酶 5.6 碱性磷酸酯酶(牛乳) 10 α-葡糖苷酶(微生物) 6.6 α-淀粉酶(人唾液) 7 果胶裂解酶(微生物) 9.0～9.2 β-淀粉酶(红薯) 5 果胶酯酶(高等植物) 7 羧肽酶 A(牛) 7.5 黄嘌呤氧化酶(牛乳) 8.3 过氧化氢酶(牛肝) 3～10 脂肪酶(胰脏) 7 纤维素酶(蜗牛) 5 脂肪氧合酶-1(大豆) 9 无花果蛋白酶(无花果) 6.5 脂肪氧合酶-2(大豆) 7
- 17 - 木瓜蛋白酶(木瓜) 7～8 胃蛋白酶(牛) 2 β-呋喃果糖苷酶(土豆) 4.5 胰蛋白酶(牛) 8 凝乳酶(牛) 3.5 聚半乳糖醛酸酶(番茄) 4 多酚氧化酶(桃) 6 pH 影响酶催化活力的原因主要有以下三个方面： （1）极端 pH(过高或过低)都将影响蛋白质的构象，甚至使酶变性或失活。 （2）当 pH 改变不很剧烈时，酶虽然不变性，但是活力受到影响。因为催 化活性依赖于酶的质子移变基团(Prototropic group)在酶的活性位点上产生 的静电荷数量。而且，底物分子的解离状态(影响程度与底物分子中与酶结合 的那些功能基的 pK′值有关)和酶分子的解离状态也受 pH 的影响。对于一种 酶只有一种解离状态，也就是只有最适 pH 能够满足酶的活力中心与底物基团 结合，以及催化位点的作用，因此 ，除此 pH 外，均会降低酶的催化活力。 此外，pH 还影响到 E·S 的形成，从而降低酶活性。 （3）pH 影响酶分子中其他基团的解离，因而也影响到酶分子的构象和酶 的专一性，同时底物的离子化作用也受 pH 的影响，从而使底物的热力学函数 发生变化，结果降低了酶的催化作用。 图 6-7 表明 pH 对几种酶的催化作用的影响，可见酶活力受 pH 的影响很大。 因此，酶在提纯和应用中必须保持 pH 恒定，同时应预先确定酶的 pH 稳定范 围。 图 6-7 pH 对几种酶的活力影响 a.胃蛋白酶作用于 N-乙酰-L-苯丙氨酰-L-二碘酪氨酸； b.过氧化物酶作用于愈创木酚； c.胰凝乳蛋白酶作用于酪蛋白； d.碱性磷酸酯酶作用于对-硝基苯磷酸酯
- 17 - 木瓜蛋白酶(木瓜) 7～8 胃蛋白酶(牛) 2 β-呋喃果糖苷酶(土豆) 4.5 胰蛋白酶(牛) 8 凝乳酶(牛) 3.5 聚半乳糖醛酸酶(番茄) 4 多酚氧化酶(桃) 6 pH 影响酶催化活力的原因主要有以下三个方面： （1）极端 pH(过高或过低)都将影响蛋白质的构象，甚至使酶变性或失活。 （2）当 pH 改变不很剧烈时，酶虽然不变性，但是活力受到影响。因为催 化活性依赖于酶的质子移变基团(Prototropic group)在酶的活性位点上产生 的静电荷数量。而且，底物分子的解离状态(影响程度与底物分子中与酶结合 的那些功能基的 pK′值有关)和酶分子的解离状态也受 pH 的影响。对于一种 酶只有一种解离状态，也就是只有最适 pH 能够满足酶的活力中心与底物基团 结合，以及催化位点的作用，因此 ，除此 pH 外，均会降低酶的催化活力。 此外，pH 还影响到 E·S 的形成，从而降低酶活性。 （3）pH 影响酶分子中其他基团的解离，因而也影响到酶分子的构象和酶 的专一性，同时底物的离子化作用也受 pH 的影响，从而使底物的热力学函数 发生变化，结果降低了酶的催化作用。 图 6-7 表明 pH 对几种酶的催化作用的影响，可见酶活力受 pH 的影响很大。 因此，酶在提纯和应用中必须保持 pH 恒定，同时应预先确定酶的 pH 稳定范 围。 图 6-7 pH 对几种酶的活力影响 a.胃蛋白酶作用于 N-乙酰-L-苯丙氨酰-L-二碘酪氨酸； b.过氧化物酶作用于愈创木酚； c.胰凝乳蛋白酶作用于酪蛋白； d.碱性磷酸酯酶作用于对-硝基苯磷酸酯
- 18 - 通常是测定酶催化反应的初速度和 pH 的关系来确定酶的最适 pH 值。然 而在食品加工中酶作用的时间相当长，因此除确定酶的最适 pH 外，还应当考 虑酶的 pH 稳定性。 三、温度对酶反应速率的影响 热处理在食品加工和贮藏过程中是一个重要的因素。因为温度改变能够 引起食品中各种成分的化学或生物化学变化，而且也会引起酶的作用和微生 物发生变化，通过冷藏可以延缓或抑制食品中不利变化和反应；热处理可以 促进有利的化学反应或酶反应，也可以通过使酶和微生物失活而阻止不利反 应的发生。温度对酶反应速率的影响也是很大的，如图 6－8 所示呈钟形曲线， 每一种酶都具有一个最适温度，在最适温度的两侧，反应速率都比较低。一 般从温血动物组织中提取的酶，最适温度一般在 35～40℃，植物酶的最适温 度稍高，在 40～50℃，从细菌中分离出的某些酶的最适温度可达 70℃，目前 人们正在研究和寻找提高酶的耐热性的方法，以扩大酶在食品工业中的应用 范围。 温度对酶的反应速率的影响不仅是在 E S P 2 k 这一步，而且还影响酶的 稳定性、酶反应中所有的缔合或离解平衡(缓冲溶液的离子化作用、底物、产 物和辅助因子的离子化)、酶－底物复合物的缔合或离解、酶的可逆反应 (S P ) 、底物(特别是气体)的溶解性、酶的活性部位和酶-底物复合物的质子 移变基团的离子化。 温度对酶催化反应的影响通常从酶对热的稳定性、反应活化能Eα和酶活性 位点上主要的质子移变基团的化学性质这三个方面进行讨论。 v 图 6-8 温度与酶反应速率的关系图
- 18 - 通常是测定酶催化反应的初速度和 pH 的关系来确定酶的最适 pH 值。然 而在食品加工中酶作用的时间相当长，因此除确定酶的最适 pH 外，还应当考 虑酶的 pH 稳定性。 三、温度对酶反应速率的影响 热处理在食品加工和贮藏过程中是一个重要的因素。因为温度改变能够 引起食品中各种成分的化学或生物化学变化，而且也会引起酶的作用和微生 物发生变化，通过冷藏可以延缓或抑制食品中不利变化和反应；热处理可以 促进有利的化学反应或酶反应，也可以通过使酶和微生物失活而阻止不利反 应的发生。温度对酶反应速率的影响也是很大的，如图 6－8 所示呈钟形曲线， 每一种酶都具有一个最适温度，在最适温度的两侧，反应速率都比较低。一 般从温血动物组织中提取的酶，最适温度一般在 35～40℃，植物酶的最适温 度稍高，在 40～50℃，从细菌中分离出的某些酶的最适温度可达 70℃，目前 人们正在研究和寻找提高酶的耐热性的方法，以扩大酶在食品工业中的应用 范围。 温度对酶的反应速率的影响不仅是在 E S P 2 k 这一步，而且还影响酶的 稳定性、酶反应中所有的缔合或离解平衡(缓冲溶液的离子化作用、底物、产 物和辅助因子的离子化)、酶－底物复合物的缔合或离解、酶的可逆反应 (S P ) 、底物(特别是气体)的溶解性、酶的活性部位和酶-底物复合物的质子 移变基团的离子化。 温度对酶催化反应的影响通常从酶对热的稳定性、反应活化能Eα和酶活性 位点上主要的质子移变基团的化学性质这三个方面进行讨论。 v 图 6-8 温度与酶反应速率的关系图