過氧化氫酶
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簡(jiǎn)介
過氧化氫酶存在于紅細(xì)胞及某些組織內(nèi)的過氧化體中,它的主要作用就是催化H2O2分解為H2O與O2,使得H2O2不至于與O2在鐵螯合物作用下反應(yīng)生成非常有害的-OH
過氧化氫酶是過氧化物酶體的標(biāo)志酶, 約占過氧化物酶體酶總量的40%。過氧化氫酶的作用是使過氧化氫還原成水: 2H2O2 → O2 + 2H2O
觸酶
過氧化氫酶(CAT)是一種酶類清除劑,又稱為觸酶,是以鐵卟啉為輔基的結(jié)合酶。它可促使H2O2分解為分子氧和水,清除體內(nèi)的過氧化氫,從而使細(xì)胞免于遭受H2O2的毒害,是生物防御體系的關(guān)鍵酶之一。CAT作用于過氧化氫的機(jī)理實(shí)質(zhì)上是H2O2的歧化,必須有兩個(gè)H2O2先后與CAT相遇且碰撞在活性中心上,才能發(fā)生反應(yīng)。H2O2濃度越高,分解速度越快?! ?/p>
來源
幾乎所有的生物機(jī)體都存在過氧化氫酶。其普遍存在于能呼吸的生物體內(nèi),主要存在于植物的葉綠體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、動(dòng)物的肝和紅細(xì)胞中,其酶促活性為機(jī)體提供了抗氧化防御機(jī)理。
CAT是紅血素酶,不同的來源有不同的結(jié)構(gòu)。在不同的組織中其活性水平高低不同。過氧化氫在肝臟中分解速度比在腦或心臟等器官快,就是因?yàn)楦沃械腃AT含量水平高?! ?/p>
H2O2 分解酶
這是一種穩(wěn)定的過氧化氫分解酶, 能將過氧化氫分解成水和氧氣, 而對(duì)纖維和染料沒有影響, 因而漂白后染色前, 通過H2O2 分解酶去除漂白織物上和染缸中殘留的過氧化氫, 以避免纖維的進(jìn)一步氧化和染色時(shí)染料的氧化。同時(shí)能縮短加工時(shí)間,減少水洗用水, 降低廢水量。尤其對(duì)紗線、筒子紗和針織物更為適用。 同樣, 過氧化氫分解酶隨pH 值和溫度的改變, 其活力隨之變化, 在pH7 左右和30~40 ℃活性最大。過氧化氫濃度增大, 會(huì)加快分解反應(yīng)速度, 但必須注意當(dāng)濃度大于一定量時(shí), 酶的作用將減弱, 這樣過多的殘留H2O2 對(duì)纖維和染料是不利的。所以不能因?yàn)橛辛薍2O2 分解酶, 就能任意地加大H2O2 的用量?!∈褂脮r(shí), 通常要注意H2O2 分解酶對(duì)常用表面活性劑和H2O2 穩(wěn)定劑的相容性, 實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用pH為6~8 , 溫度20~55 ℃, 酶用量5~10KCLU/ 升,時(shí)間10~20min。此技術(shù)已慢慢地被國(guó)內(nèi)所認(rèn)識(shí)和接受, 它對(duì)提高活性染料色澤鮮艷度很有利。
酶可促進(jìn)漂白
要說明的是用酶可促進(jìn)漂白的進(jìn)行, 羊毛在含有蛋白酶Bactosol ST的過氧化氫漂液中漂白, 可顯著提高羊毛的白度和親水性。這是由于酶促進(jìn)羊毛纖維初始受到快速的浸蝕, 致使羊毛漂白較易進(jìn)行。從此原理出發(fā), 將蛋白酶對(duì)羊毛先預(yù)處理, 使纖維表面裸露, 再進(jìn)行漂白, 顯然效果更好, 且纖維損傷也易控制。
過氧化氫酶歷史
作為一種物質(zhì),過氧化氫酶是在1811年被過氧化氫(H2O2)的發(fā)現(xiàn)者泰納爾(Louis Jacques Thénard)首次發(fā)現(xiàn)。1900年,Oscar Loew將這種能夠降解過氧化氫的酶命名為“catalase”,即過氧化氫酶,并發(fā)現(xiàn)這種酶存在于許多植物和動(dòng)物中。1937年,詹姆斯.B.薩姆納將來自牛肝中的過氧化氫酶結(jié)晶,并在次年獲得了該酶的分子量。1969年,牛的過氧化氫酶的氨基酸序列得以解出。而后,1981年,其三維結(jié)構(gòu)得以解析。
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