β-葡萄糖苷酶的应用

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简介：
β-葡萄糖苷酶（β-D-Glucosidase，EC3.2.1.21），又称β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶，别名龙胆二糖酶、纤维二糖酶（cellobias，CB或β-G）和苦杏仁苷酶。它属于纤维素酶类，是纤维素分解酶系中的重要组成成分，主要作用于β-（1,4）糖苷键，β-（1,1）、（1,2）、（1,3）、（1,6）糖苷键，能够水解结合于末端非还原性的β-D-葡萄糖键，同时释放出β-D-葡萄糖和相应的配基。

应用：
1.在食品增香中应用
目前，β-葡萄糖苷酶的主要应用是在食品工业中。形成葡萄酒特有风味的香气成分主要是芳香醇、橙花醇和香叶醇等萜烯醇类化合物，另外有芳香醇氧化物、萜类二醇和三醇、α-苯乙醇、苯甲醇、酚酸和香草醛等在某些时候也起着重要的作用。利用β-葡萄糖苷酶水解水果中的风味前体物--糖苷，释放出挥发性糖苷配基，用以增强葡萄酒等果酒、果汁香气。
此外，β-葡萄糖苷酶也可用于茶叶增香，茶叶内存在着部分风味前体，一些次级代谢产物，如糖苷类物质，这些物质本身并没有香味且不挥发，若经酸或碱水解，可产生有天然香气的风味物质。
香气形成机理研究结果表明，内源糖苷酶对茶叶花香形成起着很重要的作用。醇系香气如芳香醇及其氧化物，橙花醇、香叶醇和苯乙醇等的形成与β-葡萄糖苷酶的活性有着密切的关系。随着酶活性的升高，橙花醇、香叶醇、芳香醇氧化物等以糖苷形式存在于茶叶中的萜烯类化合物均有所增加；脂肪族，萜烯类或芳香族香气也明显比游离态（酶解前）要高。
2.在青梅脱苦中应用
β-葡萄糖苷酶在青梅脱苦中也有重要作用。梅果中有人体所需的多种氨基酸和有机酸，但也含有大量苦味物质，主要是苦杏仁苷。β-葡萄糖苷酶可以把苦杏仁苷分解为苯甲醛及氢氰酸和两分子葡萄糖，而使苦味大大减少。虽然分解出的氢氰酸有时可使人食后中毒，但氢氰酸可在加热过程中蒸发掉。
3.在降解纤维素中应用
β-葡萄糖苷酶的另一主要应用是用于降解纤维素。纤维素类物质经酶促作用成葡萄糖至少需要3种酶：内切1,4-葡聚糖酶；外切纤维二糖水解酶和β-葡萄糖甘酶。一般认为由内切葡聚糖作用于未纤维的非结晶区，纤维二糖水解酶再从非还原端依次分解产生纤维二糖和三塘，后者再由β-葡萄糖苷酶水解成葡萄糖。
4.在乳制品工业中应用
    β-葡萄糖甘酶还可以用于乳品工业来分解乳糖，与其他酶协同作用生产葡萄糖与单细胞蛋白。多酚化合物是一类较好的天然抗氧化剂，它们在植物体中主要是以一类较好的天然氧化剂，他们在植物体中主要是以糖苷形式存在，而苷元（即游离的多酚）的抗氧化活性和防癌功效比其他糖苷大得多。应用β-葡萄糖苷酶催化水解这类糖苷是一类生产天然抗氧化剂的好办法。应用β-葡萄糖苷酶可以生产天然色素。如栀子蓝色素就是茜草科植物栀子为原料，通过β-葡萄糖苷酶的作用而产生的一种天然色素。通过基因突变改变β-葡萄糖甘酶的氨基酸序列中活性中心中的氨基酸残基，可使β-葡萄糖苷酶的催化水解作用变为催化糖苷键生成的酶。
5.其它应用
    植物中的β-葡萄糖苷酶在防御害虫方面起着非常重要的作用。它能分解植物中丰富的葡萄糖苷DIMBOA-glc，释放有毒的苷配基部分DIMBOA，是植物体中防御食植动物和害虫的主要化学物质。医学中β-葡萄糖苷酶活性的应用在某些癌症的诊断、治疗中也发挥着重要作用。日用化工业中，利用β-葡萄糖苷酶的转糖苷作用，可以生产非离子表面活性剂烷基糖苷。