简介
β-葡萄糖苷酶(其英文名是:beta-glucosidase,属于水解酶类,存在于自然界许多植物体,还存在于一些酵母、曲霉菌、木霉菌属及细菌体内。它的特性是可水解结合于末端、非还原性的β-D-糖苷键,同时释放β-D-葡萄糖和相应的配基;此外还能微弱地水解对硝基苯-β-D-半乳糖和β-D-木糖苷。在纤维素的糖化作用中,β-葡萄糖苷酶功能是将纤维素二糖和纤维素寡糖水解成葡萄糖。根霉能在许多种纤维素物质上生长,正是由于它能产生包括β-葡萄糖苷酶在内的多种纤维素酶所致。 近年来β-葡萄糖苷酶的研究势头有增无减,除对其微生物体进行研究外,还扩展到其他的作物领域,如茶叶、水果、蔬菜等,主要是该酶与萜烯类香气前驱体有密切关系,使糖苷键合态变成游离态。另外该酶能水解野黑樱苷,释放HCN,对植物体起到一定的抗病虫害作用[1]。
β葡萄糖苷酶的研究可以追溯到1837年,Liebig and Wohler首次在苦杏仁汁中发现了该酶,该酶分布较为广泛,特别是植物的种子和微生物中尤为普遍,杏仁是β-D-葡萄糖苷酶的最经典来源。Lymar E S,Ki-Bong O H,Guevas L,Podstolski,Heuser W,Grover A K,J H Schreier,Ashock K Grover,Nadia AIT,Shoeyov,Martine L等先后分离纯化了该酶且进行研究,并从黑樱桃、水稻、大豆、木薯作物中纯化出β葡萄糖苷酶。对微生物中的β葡萄糖苷酶的研究主要在酵母、细菌、真菌、链霉等。国内的汪大受、孙迎庆、陈向东、宛晓春、李平、王沁、姚卫蓉、陈清西、张哲、艾云灿、孙力军、张曙光、曾宇成等学者先后采用硫酸铵沉淀及柱层析等步骤从微生物中分离纯化,并对其性质和应用作了研究。但植物来源酶的活性远比微生物来源的β葡萄糖苷酶低[1]。

β-葡萄糖苷酶的性状
酶学性质
对β葡萄糖苷酶的酶学性质研究主要体现在:宛晓春研究认为该酶可能不存在亚基,从黑曲霉培养纯化用SDS凝胶电泳和凝胶过滤测得该分子量在120000左右。王沁对黑曲霉研究测得该酶分子量在43000~77000之间。陈向东对日本根霉IFO5318纯化用SDSPAGE测得分子量为1.05×10⁵,而采用Sephacryl S-300凝胶过滤柱层析法测得酶分子量约为3.9×10⁵,说明该酶是由4个分子量约为1.0×10⁵的相同大小的亚基所组成。其次,均认为酸性蛋白,王沁研究结果等电点在4.4~6.0之间,其最适pH从5.0~5.5。陈向东认为该酶最适反应是pH 5。张哲对福寿螺β葡萄苷酶认为最适pH5.1。宛晓春研究该酶其最适pH在酸性范围pH4~4.5,胞外酶通常具有这一特征,而许多酵母、细菌的胞内β葡萄糖苷酶的最适pH都接近细胞的pH6.0,说明该酶适宜于酸性介质中应用。再者,都对人工合成的底物对-硝基苯-β-D-葡萄糖苷(pNPG)表现出较高的酶活性;该酶对糖苷非糖部分的专一性不强,能水解许多β型的糖苷键,其活性不受乙醇存在的影响[1]。
活性测定方法
β葡萄糖苷酶活性的测定方法主要有3种:一是Barush和Swain法,它以水杨苷作底物,酶解产物用4-氨基安替比林作显色剂,使释放出来的水杨醇显色,再用分光光度法比色测定;二是荧光法,利用伞形酮(7-羟基香豆素)与4-甲基伞形酮具强烈荧光的特点,将它们衍生为无荧光的底物,以此测定;三是以对-硝基-β葡萄糖苷为底物进行酶解,底物水解后释放出来的配基对-硝基苯酚可直接在400~420 nm之间测定[1]。
参考文献
[1] 李远华. β-葡萄糖苷酶的研究进展(综述) [J]. 安徽农业大学学报, 2002, (4): 421-425. DOI:10.13610/j.cnki.1672-352x.2002.04.025.