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β-葡萄糖苷酶的研究

1837年，Liebig和Wohler首次在苦杏仁汁中发现了β-葡萄糖苷酶。β-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.21)的英文名

是β-glucosidase，属于水解酶类，又称β-D-葡萄糖苷水解酶，别名龙胆二糖酶、纤维二糖酶和苦杏仁苷

酶。它可催化水解结合于末端非还原性的β-D-糖苷键，同时释放出配基与葡萄糖体。

β-葡萄糖苷酶广泛存在于自然界中，它可以来源于植物、微生物，也可来源于动物。β-葡萄糖苷酶的植

物来源有人参、大豆等；微生物来源的报道较多，如原核微生物来源的有脑膜脓毒性黄杆菌

(Flavobacteriummeningosepticum)、约氏黄杆菌(Flavobacteriumjohnsonae)等，真核生物来源的有清酒酵

母(Candidapeltata)、黄孢原毛平革菌（Phanerochaetechrysosporium）等；β-葡萄糖苷酶的动物来源有蜜

蜂、猪肝和猪小肠等。鉴于β-葡萄糖苷酶的研究广泛，本文对其一些研究进展进行讨论。

1β-葡萄糖苷酶的分类

β-葡萄糖苷酶按其底物特异性可以分为3类：第一类是能水解烃基-β-葡萄糖苷或芳香基-β-葡萄糖苷的酶，

此类β-葡萄糖苷酶能水解的底物有纤维二糖、对硝基苯-β-D-葡萄糖苷等；第二类是只能水解烃基-β-葡

萄糖苷的酶，这类β-葡萄糖苷酶能水解纤维二糖等；第三类是只能水解芳香基-β-葡萄糖苷的酶，这类酶

能水解对硝基苯-β-D-葡萄糖苷等类似物。

2β-葡萄糖苷酶的提取、纯化及酶活测定方法

2.1β-葡萄糖苷酶的提取方法

不同来源的β-葡萄糖苷酶，其提取方法也有所不同。动植物体及大型真菌中的糖苷酶一般需要对酶源进

行组织捣碎，然后用缓冲液浸提。常用的缓冲液有磷酸盐缓冲液、醋酸盐缓冲液、柠檬酸盐缓冲液等。

pH值一般选用酶的稳定pH值；提取温度适于低温，一般为4℃。利用微生物发酵法生产β-葡萄糖苷

酶是β-葡萄糖苷酶的另一来源，一般微生物发酵都采用液态发酵。对于胞外酶来讲，发酵液即为粗酶液；

对于胞内酶，则需对微生物进行细胞破碎，使其释放出β-葡萄糖苷酶。

2.2β-葡萄糖苷酶的纯化方法

粗提的β-葡萄糖苷酶可采用硫酸铵沉淀或用乙醇、丙酮等有机溶剂沉淀等方法初步分离。β-葡萄糖苷酶

的进一步纯化，往往是根据具体情况，采用多种方法逐步分离。目前分离β-葡萄糖苷酶的方法较多，其

中离子交换柱层析和凝胶过滤柱层析两种手段结合使用最为普遍，多数是先离子交换柱层析，后用凝胶

过滤柱层析。离子交换柱层析方法中常用的是阴离子交换层析，如DEAE阴离子交换层析；同时，阳离

子交换层析法也有一定的使用。除上述两种分离方法外，也有其它层析方法用于分离β-葡萄糖苷酶，如

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使用疏水层析法和羟基磷灰石层析法等。此外，也有人采用双水相萃取和亲和层析的方法来分离β-葡萄

糖苷酶，但关于这方面的研究报道较少。

2.3β-葡萄糖苷酶活性测定方法

β-葡萄糖苷酶的活性测定方法很多，常见反应底物有对硝基苯-β-D-葡萄糖苷(pNPG)、纤维二糖、水杨苷

等。由于酶与pNPG作用产生的对硝基苯可用分光光度法在400nm处测定，方法简单、反应快速、反

应活性大，所以大多数实验采用pNPG作为底物的分光光度法测定酶活性。由于测定葡萄糖含量的方法

很多，也有人通过测定葡萄糖含量来确定酶活力。孙迎庆等用多种方法测β-葡萄糖苷酶活性，如以二糖

或寡糖为底物，用葡萄糖氧化酶-过氧化物酶测定产生的葡萄糖量的方法来确定β-葡萄糖苷酶活性；用水

杨苷为底物，将水杨苷裂解为水杨醇和葡萄糖，然后将酶解产物中的水杨醇用4-氨基安替吡啉作显色剂

显色，用分光光度法在515nm下比色测定β-葡萄糖苷酶活性。

3β-葡萄糖苷酶的酶学性质

不同来源的β-葡萄糖苷酶在氨基酸序列、分子量、比活力、等电点、最适反应pH值、pH值稳定性范围、

最适反应温度和热稳定性范围上均有很大差别（见表1）。

3.1β-葡萄糖苷酶的分子量大小

β-葡萄糖苷酶由于其来源不同，它们的相对分子量也可能不同，而且它们的结构和