食品与酶(Enzymes & foods)

 酶的性质、命名及分类

Properties, nomenclature & classification of enzymes

 

  酶对食品的加工保藏,大体可分四种情况

(1)利用食品中所含的酶,如肉的成熟等。

(2)抑制食品中所含的酶,如食品的保鲜及防止变色。

(3)添加酶以提高食品的价值,如果汁和葡萄酒中添加果胶酶来澄清。

(4)利用酶来制造食品,如由淀粉制葡萄糖。

  由于酶对食品十分重要,因而有必要熟知酶的一般性质。

  酶是由生物活细胞产生的有催化功能的蛋白质,只要不处于变性状态,无论在细胞内或细胞外都可发挥催化化学反应的作用。

  酶是蛋白质,因而能被蛋白分解酶分解,光、热、酸、碱等均可使酶变性或破坏,在遭到不可逆变性时则完全去活性(如70-80℃,2-15min即可使酶失活),其它电性质及物理化学性质也与蛋白质完全一样。有些酶是简单蛋白质

  有些酶是结合蛋白质,一般把结合蛋白质的蛋白部分称为酶蛋白,非蛋白质部分称为辅酶。酶蛋白多为对热不稳定的物质,而辅酶多为低分子量、对热稳定的物质。

  酶是一种催化剂,但它和一般的化学催化剂有很大不同,首先,酶的作用具有高度的专一性,酸能催化蛋白质水解,也能催化多糖和脂肪的水解,但是酶则不同,蛋白酶就只能催化蛋白质水解,淀粉酶只能催化淀粉水解,乳酸脱氢酶只能将L(+)-乳酸氧化为丙酮酸,而对D(-)-乳酸就不起作用。其次,酶催化的反应都是在较温和的条件下,在接近生物体的体温和接近中性的条件下就能进行;酶的催化效率也比一般催化剂高得多,如一种过氧化氢酶1min内能催化5000000个过氧化氢分子分解为水及O2,而在同样条件下,铁离子的催化效率仅为酶的百万分之一。

酶的命名及分类

  现在普遍使用的酶的习惯名称是以下述三个原则来决定的。

  根据酶催化反应的性质来命名,如催化水解反应的酶称为水解酶,催化氧化作用的称为氧化酶或脱氢酶。

  根据被作用的底物兼顾反应的性质来命名,如多元酚氧化酶催化多元酚的氧化作用,蛋白酶和淀粉酶都是水解酶,它们的底物分别是蛋白质和淀粉。

  结合12两点,并根据酶的来源命名,如细菌淀粉酶、胃蛋白酶等。

  酶的习惯名称使用起来比较方便,但有时会造成一些混乱,如,当两种酶能作用于同一种底物发生相同反应时,根据上述原则命名就会发生混乱;有时同一种酶会有几个名称,也造成混乱。因此,1961年,国际生化协会酶委员会规定了酶的系统命名原则。国际生化协会酶委员会将酶分为六大类:

  1. 氧化还原酶类

  2. 转移酶类:能催化将某一基因从一个化合物转移到另一个化合物反应的酶,如转移氨基,称转氨酶,再如转醛酶、转酰酶等。

  3. 水解酶类

  4. 裂解酶类:

脱羧酶,催化C-C-键断裂,产物中有CO2

醛缩酶,催化C-O键断裂,产物中有醛。

脱水酶,催化C-O键断裂,产物中有H2O

脱氨酶,催化C-N键断裂,产物中有NH3

  5. 异构酶类:改变底物原子的排列,如把醛糖变为酮糖,改变立体异构等。

  6. 连接酶类:具有形成C-O、C-S、C-NC-C键而把两种底物连接起来的能力。

  在每一大类中又可分为若干亚类,各亚类又分为若干次亚类并采用四位数字编号系统,每种酶都有一个四位数字的号码。

  如,过氧化氢酶的编号

       EC1.11.1.6

    其数字的含义依次为:大类、亚类、次亚类、在次亚类中的编号。

  系统命名严格而科学,但名称太长,使用起来不太方便,所以酶的习惯名称仍被广泛使用。

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