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03-12
2022
测定酶活力的最适温度要低于酶促反应的最适温度

宋宵因从吃到用了解酶55测定酶活力的最适温度要低于酶促反应的最适温度。

酶促反应的最适温度一般是使酶最有最高效率的温度。

而测定酶活力的最适温度,则要考虑很多因素。更确切地说,测定酶活力的最适温度是能使酶保持一段时间不失活,并在此期间能稳定作用的,同时酶活力相对较高的温度。

酶是生物活性物质,在高温、酸、碱等条件下,会失去活性。但是,在其没有失活时,一般温度越高,反应越快。这就会出现一种情况,温度高了,在瞬时的酶解速度很快,但是酶也很快失活,这样的酶活力,不稳定,无法给生产使用做指导。

所以,人们选取了较低的温度来检测酶活力,这样就可以通过在此温度下,测量一个固定时间段内酶促反应产物的量来标记酶活力。

比如,高温淀粉酶在使用时,特别是喷射液化,可以采用110度的高温,但是酶活力检测却采用70℃。

在110℃检测费力还不稳定,但是在70℃检测,就非常稳定了。可以作为放之四海而皆准的标准,让大家都能接受,最重要的是操作性强,可以标准化。

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14-09
2022
宋宵因从吃到用了解酶54在奶牛日粮中添加酶制剂可以提高牛奶产量和质量

宋宵因从吃到用了解酶54在奶牛日粮中添加酶制剂可以提高牛奶产量和质量


宾夕法尼亚州立大学的动物营养科研人员开展了为期10周涉及奶牛的研究,在这项研究中跟踪了48头荷斯坦奶牛,在其中一组奶牛的日粮中添加了从混合真菌培养物中提取的酶制剂。研究人员评估了奶牛的泌乳性能、代谢性能和消化性能。
研究人员每隔一周采集一次牛奶样本,并分析其成分,以监测奶牛对摄入酶的生理反应。
研究人员最近在《乳品科学杂志》上发表了他们的发现,他们报告说,与对照组相比,喂食酶的奶牛往往吃得更多,它们的牛奶中蛋白质、乳糖和其他理想固体的浓度更高。总体而言,酶的消耗似乎对牛奶的数量和质量有显著的积极影响。
项目复责人Martins说:“实验室研究表明,可以通过酶的补充来改善瘤胃发酵和饲料消化。奶牛饲喂实验证明,添加酶可以增加牛奶产量,并导致牛奶中固形物浓度增加。”
参与该研究的Alex Hristov教授说“外源性酶已在人类和动物营养中广泛应用了几十年,但最近,实验室研究表明,米曲霉和黑曲霉中的酶在奶牛的瘤胃中可能具有协同作用,促进微生物种群的活性,增强对食物中纤维成分的消化。我们正在努力帮助瘤胃微生物做它们所做的,微生物产生这些分解纤维的酶,但我们正在尝试补充额外的酶,以增强瘤胃中的发酵,微生物和牛之间有一个非常重要的共生过程。”
牛瘤胃中的微生物会产生可分解纤维的酶,使牛能消化草。研究人员正试图通过补充外源酶,以增强微生物和奶牛之间的重要共生过程,从而提高牛奶产量。
大多数人没有意识到瘤胃的独特性和重要性,它确实是大自然的奇迹之一。
人不能消化纤维,牛和我们一样,如果没有瘤胃微生物,它们也不能消化。但是由于瘤胃微生物的作用,牛能消化了纤维并将其转化为高质量蛋白质供人类食用。
虽然不知道,人类是否可以通过补充外源酶来获得消化纤维的能力,但是,通过补充外源酶增加奶牛的产奶量并提高牛奶质量依然对我们的生活具有重大意义。
毕竟,越来越多的人有喝牛奶的习惯。
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16-08
2022
宋宵因从吃到用了解酶37想通过食品促进消化?首选这些富含生物酶的

宋宵因从吃到用了解酶37想通过食品促进消化?首选这些富含生物酶的

酶是一种非常微妙的生命物质或营养素,负责执行几乎是生命体内所有的代谢功能。人体内大约有3000种独特的酶,参与7000多种酶反应。简言之,如果没有酶,生命就无法存活。

不幸的是,一般的饮食几乎完全没有酶活性。加工和烹调的食物通常会完全破坏酶的活性,使身体无法从食物获取这种营养素。下面推荐4种食品,用适当方法食用时会保持一定的酶活力,甚至可以起到促消化的作用。

(1)木瓜

木瓜蛋白酶被认为是分解肉类和其他蛋白质最有效的物质之一,它的作用是裂解复杂蛋白质的肽键,将它们分解成单独的氨基酸,以便它们为我们的生长和身体修复提供更多营养。由于木瓜含有丰富的天然糖分,最好单独在餐前 15-30 分钟食用(不要与大量动物蛋白一起食用)。

(2)菠萝

在南方可以看到菠萝肉、菠萝饭等特色吃食,风味独特,吃起来鲜美一些。这可能跟菠萝中的菠萝蛋白酶有关。

菠萝蛋白酶是一种复杂的混合物,可以从菠萝的茎和核心果实中提取。在已知存在于这种粗提取物中的几十种成分中,研究最充分的成分是被称为半胱氨酸蛋白酶的蛋白质消化酶。这些酶不仅限于消化功能;研究表明,它们也有助于过度炎症、血液过度凝固和某些类型的肿瘤生长。

因为菠萝也富含天然糖,所以最好在饭前15-30分钟单独食用为佳。

(3)蜂花粉

蜂花粉是指蜜蜂采蜜时带回的花粉团,在蜂巢内经过储藏和发酵后形成的花粉。蜂花粉曾经被认为是自然界中存在的最完整的全价食品,几乎含有人体所需的所有营养素。现在还有什么厂家把蜂花粉做成保健食品来卖高价呢。虽然我们不能确定蜂花粉到底有没有保健作用,但是,我们已经知道,蜂花粉中含有大量的天然生物酶,包括淀粉酶、过氧化氢酶、辅酶、细胞色素、脱氢酶、黄递酶、淀粉酶、果胶酶和磷酸酶等。蜂花粉可以单独食用,也可以放在混合食品、燕麦粥、零食和冰沙中食用。蜂花粉会引起过敏反应,所以第一次尝试时要注意这一点。

(4)生发酵蔬菜

用于制作泡菜和酸菜的发酵过程是几个世纪前发展起来的一种保存蔬菜以供冬季食用的方法。据说罗马军队带着一桶桶的德国泡菜旅行,在长途旅行中用它来预防军队的肠道感染。

发酵蔬菜是许多营养素的良好膳食来源,包括活生物酶酶(前提是它们没有经过任何巴氏杀菌)。除了活性酶还有伴生的益生菌,这是有助于消化过程的一种特殊组合。

发酵蔬菜可以单独食用,也可以作为配餐。事实上,如果你想改善任何一顿饭的消化,都可以考虑食用生发酵蔬菜。


除了以上四种,还可以考虑的其他富含生物酶的食物,包括甜瓜、芒果、猕猴桃、葡萄、生蜂蜜、麦草汁和椰子水等。

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16-08
2022
宋宵因从吃到用了解酶53生物酶可以降解黄曲霉毒素等霉菌毒素

宋宵因从吃到用了解酶53生物酶可以降解黄曲霉毒素等霉菌毒素


霉菌等真菌是粮食、饲料、水果最主要的污染物之一,除了自身生长繁殖造成消耗之外,产生的各种有毒次级代谢产物对人和牲畜的健康带来巨大威胁。其中黄曲霉毒素B1是已知霉菌毒素家族中毒性最大的,被世界卫生组织划定为Ⅰ类致癌物。因此,如何在食品、饲料中进行霉菌毒素的脱毒非常重要。
传统的霉菌脱毒方式有物理和化学方法。物理方法有高温法、辐射法和吸附法;化学方法主要包括碱处理法和氧化法。近些年来也有通过微生物发酵来去除霉菌毒素的报道。
酶制剂研究人员发现,使用适合的酶制剂(如锰过氧化物酶),可以有效地降解黄曲霉毒素B1和棒曲霉素等霉菌毒素,降解率可达90%以上。而且酶的使用方便,作用条件温和,不改变食品和饲料的性质,是非常适合在生产中广泛应用的霉菌毒素脱毒技术。
在苹果、梨、葡萄、猕猴桃、蓝莓、桃子及其制品中,常见一种叫做棒曲霉素的霉菌毒素。中国农业科学院的研究人员报道,在苹果汁中加入他们编译的重组锰过氧化物酶,可以在24h以内降解苹果汁中95%的棒曲霉素。目前相关的研究发表在《毒素》杂志上。
粮食和饲料经常被黄曲霉毒素污染,这是霉菌毒素研究的热点之一。江南大学的研究人员构建的重组产酶菌株,生产出能降解黄曲霉毒素B1的锰过氧化氢酶,对黄曲霉毒素B1最高降解率可达91.49%。
我们知道,所有的自然产物,最终都能通过微生物等作用被自然降解,完成自然界的物质和能量循环。换言之,对于各种毒素,必然有能降解其的微生物,也就是说有相关的一种或者一组具有相关作用的酶。只要我们持续深入研究下去,必然可以找到并生产出能降解各种霉菌毒素(真菌毒素)的酶制剂。
希望酶制剂的发展每年更进一步,为社会创造更多的价值。
参考文献
Shuai Wang et al, Patulin Detoxification by Recombinant Manganese Peroxidase from Moniliophthora roreri Expressed by Pichia pastoris, Toxins (2022). DOI: 10.3390/toxins14070440
夏雨,何瑞,吴梓凤等.一种能降解黄曲霉毒素B1的锰过氧化物酶的突变体构建方法及其应用:,CN113528477A.2021.



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13-06
2022
从吃到用了解酶52生物酶再开一扇新能源的窗户,科学家合成了能消化木质素的酶

宋宵因从吃到用了解酶52生物酶再开一扇新能源的窗户,科学家合成了能消化木质素的酶


木质素是自然界中仅次于纤维素的第二大生物质资源,全球每年产量约5000万吨,其中农业种植残留物中的木质素约占10%~20%,森林植物的木质素占20%~30%,来源广,而且产量巨大。
但是,由于木质素的聚合度高,具有非晶态无序结构,除了直接燃烧,很难被人们当做能源利用。而且,在工业生产中,木质素不仅不能产生价值,还给其小伙伴纤维素的利用,带来了巨大困扰。在造纸、纤维素乙醇等领域,要投入巨大的成本来去除木质素。
人们已经发现了能催化木质素反应的生物酶,但由于这些酶大规模生产成本高、在工业环境中使用寿命短,尚不能满足木质素能源化的需求。
5月31日,华盛顿州立大学和能源部西北太平洋国家实验室(PNNL)的一个研究小组在《自然》杂志上发表了文章,他们人工合成的酶成功地分解了木质素。
该论文的通讯作者,华盛顿州立大学化学工程和生物工程学院的副教授张晓说,他们的合成酶被认为是一个突破,真正展现出降解木质素的前景。人们看到了开发新一类催化剂的机会,并能真正解决生物和化学催化剂的局限性。
来自西北太平洋国家实验室的另一位通讯作者陈春龙补充说,这是第一种仿自然的合成酶,现在已经证明其能有效的降解木质素,产生可用作生物燃料和化工生产的化合物。
张晓指出,要从微生物中提取出足够数量的酶用于木质素燃料生产用途真的很困难。一旦分离出来,这些酶就变得非常脆弱,很容易失活。但是这些酶可以激发科研工作者创建出复制其基本原理的模型。张晓的研究团队最近发表的一篇评论文章概述了应用木质素降解酶的挑战和障碍。
研究人员用称为peptoids的蛋白质类分子取代了环绕天然酶活性部位的肽。然后这些peptoids自我组装成纳米级的结晶管和片。Peptoids模仿蛋白质的功能具有高稳定性,使科学家能够解决天然酶的不足之处。在这种情况下,它们提供了高密度的活性位点,这在天然酶中是不可能得到的。
这些人工酶比天然生物酶更加稳定和强大,可以长时间在60℃的环境下工作,而不失活。
陈春龙指出,这项工作开辟了新的机会,这是在用一种环境无害的方法将木质素转化为有价值的产品方面迈出的重要一步。
如果新的合成酶可以进一步改进,以提高转化率,产生更多的选择性产品,它有可能扩大到工业规模。该技术为航空生物燃料和生物基材料的可再生材料和其他领域提供了新的途径和应用。

参考文献:Reference: “Highly stable and tunable peptoid/hemin enzymatic mimetics with natural peroxidase-like activities” by Tengyue Jian, Yicheng Zhou, Peipei Wang, Wenchao Yang, Peng Mu, Xin Zhang, Xiao Zhang and Chun-Long Chen, 31 May 2022, Nature Communications.



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27-05
2022
宋宵因从吃到用了解酶51肥胖可能真和生物酶相关

宋宵因从吃到用了解酶51肥胖可能真和生物酶相关


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20-05
2022
宋宵因从吃到用了解酶50生物酶有什么特性,从吃馒头就能看出来

宋宵因从吃到用了解酶50生物酶有什么特性,从吃馒头就能看出来



你最先知道的生物酶是什么呢?我和我的小伙伴们最先接触的都是唾液淀粉酶,在我们馒头大省,生物老师的生物酶启蒙课一般都是从吃馒头讲起的。
为什么面粉不含糖,馒头吃起来有甜味?为什么同样的馒头,有人吃得甜,有人吃得不甜?为什么同样一个人,吃馒头有时感觉到甜,有时感觉不到甜?
其实,这些都跟我们最熟悉的唾液淀粉酶有关。
面粉,特别是馒头中不含糖,有时候吃起来有甜味,是因为人的唾液中有唾液淀粉酶,这种酶可以直接把馒头中的一部分淀粉转化成麦芽糖,体现到感官上,就是馒头吃起来有甜味了。为什么这么快就能感觉到?那是因为,酶是一种反应速度极快的生物催化剂,在我们咀嚼两下这么短的时间里,就足以水解淀粉产生足以让我们的味蕾感觉到甜味的麦芽糖。
是的,酶的作用具有高效性和反应条件温和的特点,反应速度快,在人体温度这种温和的温度范围内,就能跟底物快速发生反应。
比如说,在室温条件下,过氧化氢酶可以快速催化过氧化氢,产生氧气,利用这一反应,我们可以为一些特殊环境供给氧气。同样的,如果我们如果能找到或开发出快速催化水产生氢气和氧气的酶,那么就可以源源不断的生产清洁燃料氢气和人类必需的氧气,相信这也是未来燃料的发展方向之一。
人在不喝水的时候吃馒头,比先喝水再吃馒头感觉到的甜味要多一些。这是因为,喝水时,会把一部分唾液和其中的唾液淀粉酶带到胃里,减少了口腔中的唾液淀粉酶的浓度。所以,不喝水就吃东西比先喝水再吃东西时能和馒头中淀粉作用的唾液淀粉酶数量要多,甜味就要浓郁一些。
在单位数量的底物中,酶的数量会影响反应速度,在达到饱和浓度之前,酶的数量越多,作用速度越快。
吃热馒头时比吃冷馒头时更甜。
虽然,酶有反应条件温和的特点,但是在其可以作用的温度范围很广,而最佳作用温度,往往会更高一些。就是说,在酶的有效作用范围内,适当的提高温度会加快酶的反应速度。
吃肉怎么没有甜味?
酶具有专一性,唾液淀粉酶只能作用于淀粉、糊精、糖原等具有α-1,4糖苷键的物质,也就是淀粉类,而不能作用于蛋白质和纤维素等其他物质。
当然,口腔中除了淀粉酶,还有蛋白酶、开云等,虽然吃肉时感觉不到甜,但是,能可能是让肉类吃起来更香更鲜美了呢。
哈哈,通过吃馒头,我们是把酶的专一性、高效性和反应条件温和三大特性都了解了呢。下次要跟谁介绍生物酶时,先送他两个热馒头吃吃吧。
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02-03
2022
宋宵因从吃到用了解酶49人的消化系统都有哪些器官可以分泌酶?

宋宵因从吃到用了解酶49人的消化系统都有哪些器官可以分泌酶?


人体消化食品吸收营养十分依赖自身的生物酶,从口腔到小肠,很多器官能分泌酶,共同构成了人体的消化酶系统。

食物进入口腔第一步,就是在口腔进行咀嚼,口腔中有唾液腺,能分泌唾液,唾液中有多种生物酶,包括自身分泌的唾液淀粉酶和溶菌酶,也包括口腔微生物分泌和蔬菜水果坚果带来的纤维素酶、蛋白酶、开云、脂肪氧合酶、果胶酶、过氧化物酶、糖基转移酶等。唾液淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、开云等水解酶有助于消化;而溶菌酶和过氧化物酶则通过其作用,杀死一些微生物;还有一些生物酶的作用则可能产生口臭。

胃部可以分泌胃蛋白酶和凝乳酶,有助于消化人体摄入的蛋白质。

肝脏可以分泌胆汁,胆汁中含有多种开云和部分淀粉酶,是消化脂肪的主力。

胰脏可以分泌胰酶,胰酶是胰蛋白酶、胰淀粉酶和胰开云等多种酶的复合体,是人体最有效的消化酶,胰酶分泌后流入小肠,是人体消化吸收养分的主要场所。

肠道虽然本身不会分泌生物酶,但是肠道中寄居了大量的益生菌,这些益生菌分泌的体外代谢酶就是为人体服务的,这些微生物为人体提供部分蛋白酶、开云、蛋白酶和转化酶等消化酶,和胰酶一起协同作用,提高人体消化能力。肠道益生菌活跃的人,消化能力相对会好一些。

如果,人的消化器官受损,分泌消化酶不足,就会引起消化不良。针对这种情况,就可以摄入从动植物器官提取的消化酶,来改善人体消化酶不足的情况。

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