Glikoz oksidaz ayrıca biyoteknolojide, tipik olarak nanoteknolojilerdeki biyosensörler de dahil olmak üzere biyokimya için enzim tahlilleri olmak üzere birçok uygulamaya sahiptir.
Glikoz oksidaz ilk olarak 1928'de Detlev Müller tarafından Aspergillus niger'den izole edildi.
Glikoz oksidaz, Aspergillus niger ve Penicillium türleri gibi belirli mantar ve bakteriler tarafından doğal olarak üretilen bir enzimdir ve glikozun glukono, delta-lakton ve hidrojen peroksite oksidasyonunu katalize ederek biyokimyasal süreçlerde kritik bir rol oynar.
CAS Numarası: 9001-37-0
EINECS Numarası: 232-601-0
Eş anlamlılar: notatin; oksidazglukoz; 1.1.3.4; BETA-D-GLIKOZ: OKSIJEN 1-OKSIDOREDÜKTAZ; BETA-D-GLIKOZ: OKSIJEN 1-OKSIDOREDÜKTAZ TIP II;BETA-D-GLIKOZ: OKSIJEN 1-OKSIDOREDÜKTAZ TIP II-S; BETA-D-GLIKOZ: OKSIJEN 1-OKSIDOREDÜKTAZ TIP VII;BETA-D-GLIKOZ: OKSIJEN 1-OKSIDOREDÜKTAZ TIP XS
Notatin (EC numarası 1.1.3.4) olarak da bilinen glikoz oksidaz, glikozun hidrojen peroksit ve D-glukono-δ-laktona oksidasyonunu katalize eden bir oksidoredüktazdır.
Bu enzim, belirli mantar ve böcek türleri tarafından üretilir ve oksijen ve glikoz mevcut olduğunda antibakteriyel aktivite gösterir.
Glikoz oksidaz, vücut sıvılarında (tıbbi testler), bitkisel hammaddelerde ve gıda endüstrisinde serbest glikoz tayini için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu enzim, glikoz moleküllerine spesifik olarak bağlanarak işlev görür ve moleküler oksijen gerektiren bir oksidasyon reaksiyonu yoluyla, glikozu daha az reaktif bir bileşiğe dönüştürürken aynı zamanda oksijeni antimikrobiyal özelliklere sahip hidrojen peroksite indirger.
Notatin olarak da bilinen glikoz oksidaz, ağırlıklı olarak Aspergillus ve Penicillium türleri gibi çeşitli böcek ve mantar türlerinde sentezlenen, glikozu glukolaktona oksitleyen ve bu süreçte oksijeni hidrojen peroksite dönüştüren salgılanan bir enzimdir.
Glikoz oksidaz, vücut sıvılarındaki glikoz miktarını ölçmek için teşhiste yaygın olarak kullanılır, bu da glikoz ölçümünü hızlı, kolay ve ucuz hale getirmiştir, bu nedenle, glikoz seviyesi standardın ötesinde test edilirse önlemler alınabileceğinden, diyabetin çeşitli komplikasyonlarını azaltmak için etkilidir.
Ayrıca, son birkaç yılda, glikoz oksidazlar, kimya, ilaç, yiyecek, içecek ve diğer endüstrilerde uygulanabilen çeşitli alanlarda ticari olarak gerekli hale gelmiştir.
Aspergillus niger var.'ın kontrollü fermantasyonu ile üretilir. sarı ila kahverengi bir çözelti veya sarı ila ten rengi veya kirli beyaz toz olarak kullanılır.
Suda çözünür, çözeltiler açık sarı ila kahverengidir, ancak alkol, kloroform veya eterde pratik olarak çözünmez.
Bu reaksiyonu verimli ve seçici bir şekilde katalize etme kabiliyeti nedeniyle glikoz oksidaz, gıda üretimi, biyoteknoloji ve tıbbi teşhis dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Örneğin gıda endüstrisinde, raf ömrünü uzatmak ve oksidatif reaksiyonların neden olduğu bozulmayı önlemek için paketlenmiş yiyecek ve içeceklerden oksijeni uzaklaştırmak, böylece ürün tazeliğini ve kalitesini uzun süre korumak için kullanılır.
Tıbbi ve klinik uygulamalarda, glikoz oksidaz, birçok kan şekeri izleme cihazının önemli bir bileşenidir ve burada glikoz konsantrasyonuyla orantılı bir elektrik sinyali üreterek kan örneklerindeki glikoz seviyelerinin doğru bir şekilde ölçülmesine yardımcı olur ve bu da onu diyabet yönetimi için vazgeçilmez kılar.
Biyosensörlerde glikoz oksidaz kullanımı, enzimin özgüllüğünden ve enzimatik reaksiyon sırasında ölçülebilir yan ürünler üretme yeteneğinden yararlanır.
Glikoz oksidaz ayrıca biyoteknoloji ve araştırma laboratuvarlarında çeşitli biyokimyasal tahliller için ve glikozu kontrollü bir şekilde elektrik enerjisine dönüştürme kabiliyeti nedeniyle biyokatalizör olarak biyokatalizör olarak kullanılmaktadır.
Bu çok yönlülük, enzimin farklı koşullar altındaki göreceli stabilitesi ile tamamlanır ve bu da onu hem endüstriyel hem de bilimsel ortamlarda değerli bir araç haline getirir.
Yoğunluk: 20 °C'de 1,00 g/mL
Buhar basıncı: 25 °C'de 0,004 Pa
Depolama sıcaklığı: -20 °C
Çözünürlük: 0.1 M fosfat tamponu, pH 7.0: 5 mg / mL
Form: Çözüm (açık)
Renk: Sarı
pH Değeri: 4.5
Fiyat: 14,4460
Spesifik aktivite: 2.000–10.000 birim/g katı (oksijen eklenmeden)
Kararlılık: Kararlı. Güçlü oksitleyici maddelerle uyumsuz. Nemden koruyun.
LogP: 20 °C'de -1,3
Glikoz oksidaz, β-D-glikozun glukono-δ-laktona oksidasyonunu spesifik olarak katalize eden ve aynı zamanda moleküler oksijeni hidrojen peroksite indirgeyen bir oksidoredüktaz enzimidir, bu hem doğal metabolik yollarda hem de çeşitli teknolojik uygulamalarda önemli bir rol oynayan bir reaksiyondur.
Bu enzim ağırlıklı olarak mantar kaynaklarından, özellikle Aspergillus niger ve Penicillium türlerinden elde edilir ve burada rakip mikroorganizmaları inhibe etmek için doğal bir antimikrobiyal ajan olarak işlev gören hidrojen peroksit üreterek organizmanın savunma mekanizmasına katılır.
Yapısal bir perspektiften bakıldığında, glikoz oksidaz, katalitik aktivitesi için gerekli olan protez grubu olarak flavin adenin dinükleotidi (FAD) içeren dimerik bir flavoproteindir.
Enzimin glikoza karşı özgüllüğü, biyolojik sistemlerde ve endüstriyel süreçlerde diğer şekerlerle çapraz reaktivite olmadan verimli bir şekilde çalışmasına izin verir, bu da onu analitik biyokimya ve biyoalgılama teknolojilerinde oldukça değerli kılar.
Glikoz oksidaz, unlu mamuller, meyve suları ve içecekler gibi ürünlerde oksidasyonu ve bozulmayı azaltan oksijeni temizleyerek ürünlerin kalitesini ve raf ömrünü iyileştirmek için sıklıkla kullanılır.
Oksijeni uzaklaştırarak tatların, renklerin ve besin maddelerinin bozulmasını önlemeye yardımcı olur, böylece gıda ürünlerinin genel duyusal ve besinsel özelliklerini geliştirir.
Birkaç mantar ve böcek türü, bakterileri öldüren hidrojen peroksit üreten glikoz oksidaz sentezler.
Penicillium notatum'un antibakteriyel kültürlerinden ekstrakte edilen notatin, başlangıçta Penisilin A olarak adlandırıldı, ancak penisilin ile karışıklığı önlemek için yeniden adlandırıldı.
Notatinin, P. notatum dışındaki diğer küflerden ekstrakte edilen enzimler olan Penisilin B ve glikoz oksidaz ile aynı olduğu gösterildi; Şimdi genellikle glikoz oksidaz olarak bilinir.
İlk deneyler, notatinin hidrojen peroksit oluşumuna bağlı olarak in vitro antibakteriyel aktivite (glikoz varlığında) sergilediğini gösterdi.
İn vivo testler, notatinin kemirgenleri Streptococcus haemolyticus, Staphylococcus aureus veya salmonella'dan korumada etkili olmadığını ve bazı dozlarda ciddi doku hasarına neden olduğunu gösterdi.
Glikoz oksidaz ayrıca bal arısı işçilerinin hipofaringeal bezleri tarafından üretilir ve doğal bir koruyucu görevi gördüğü balın içine bırakılır.
Balın yüzeyindeki GOx, atmosferik O2'yi antimikrobiyal bir bariyer görevi gören hidrojen peroksite (H2O2) indirger.
Glikoz oksidaz, özellikle diyabetik hastalarda kan şekeri seviyelerinin izlenmesi için tıbbi teşhiste yaygın olarak kullanılan glikoz biyosensörlerinin geliştirilmesinde çok önemli bir rol oynar.
Bu biyosensörler, enzimin glikoz konsantrasyonuyla orantılı olarak hidrojen peroksit üretme yeteneğine dayanır ve bu daha sonra elektrokimyasal, kolorimetrik veya florometrik yöntemlerle kantitatif olarak tespit edilir ve hastalık yönetimi için kritik olan hızlı ve doğru glikoz ölçümünü mümkün kılar.
Çeşitli ticari markalar altında ticari olarak temin edilebilen bir enzim; Glikozun glukonik aside oksidasyonunu katalize eder. Suda çözünür amorf toz.
Konserve yiyeceklerden, biradan vb. ve depolanmış yiyeceklerden fazla oksijeni giderir.
Doğada, glikoz oksidaz (GOx) veya glikoz dehidrojenaz (GDH) enzimleri, kan şekeri monitörleri için biyosensör olarak kullanılır.
Glikoz oksidaz, elektron alıcısı olarak moleküler oksijen ile β-d-glikozun d-glukono-β-lakton ve hidrojen peroksite oksidasyonunu katalize eder.
Glikoz oksidaz veya kısaca GOX, oksidoredüktaz grubuna ait bir enzim türüdür.
Glikoz oksidaz, gıda endüstrisinde geniş bir uygulama alanına sahiptir.
Glikoz oksidaz, un geliştirici karışımların ve hamur yumuşatıcıların bir parçası haline gelmiştir.
Sağlık endişeleri nedeniyle kamuoyunun incelemesine giren ADA, potasyum bromat ve diğer oksitleyici maddelere temiz bir etiket alternatifidir.
Glikoz oksidaz, glikoz metabolizmasını incelemek için enzimatik deneylerde ve daha ileri biyokimyasal reaksiyonlar için hidrojen peroksit üretiminin kullanıldığı birleştirilmiş enzim sistemlerinde kullanılır.
Hafif koşullar altında yüksek özgüllükle reaksiyonları katalize etme yeteneği, onu biyokimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesine katkıda bulunduğu sentetik biyoloji uygulamaları ve biyoyakıt hücresi teknolojisi için ideal bir biyokatalizör yapar.
Kullanımlar:
Glikoz oksidaz, bir formülasyonu stabilize etmeye yardımcı olmak için kullanılan bir enzimdir.
Glikoz oksidaz ayrıca cildin hissini ve durumunu iyileştirebilir.
Aspergillus niger'den Glikoz Oksidaz kullanılmıştır: (glikoz oksidaz) GO reaktifinde, glikoz içeriğini glikoz oksidaz (GO) yöntemiyle ölçmek için, oksidatif stres modelini oluşturmak için insan renal karsinom hücre hattını aktive etmek, macundaki biyoelektrotun analitik performansı üzerindeki etkisini incelemek için kullanılır.
Glikozun seçici tayini için analitik reaktiftir.
Kurutulmuş yumurta ürünlerinin hazırlanması sırasında glikozun uzaklaştırılması için gıda katkı maddesidir.
Gıda ve gıda ambalajlarında antioksidan. Askorbik asit ve B12 vitamini için stabilizatör.
Glikoz oksidaz, oluşan H2O2'yi kolorimetrik olarak görselleştiren peroksidaz reaksiyonuna bağlı olarak, teşhis için serumlarda veya kan plazmasında serbest glikozun belirlenmesi için, manuel olarak veya otomatik prosedürlerle spektrometrik testler ve hatta kullanım noktası hızlı tahlilleri kullanarak yaygın olarak kullanılır.
Benzer tahliller, fermantasyonda, biyoreaktörlerde glikoz seviyelerinin izlenmesine ve bitkisel hammadde ve gıda ürünlerindeki glikozun kontrol edilmesine olanak tanır.
Glikoz oksidaz tahlilinde, glikoz önce oksitlenir, glukonat ve hidrojen peroksit üretmek için glikoz oksidaz tarafından katalize edilir.
Hidrojen peroksit daha sonra spektroskopik olarak ölçülebilen renkli bir bileşik üretmek için bir kromojen ile oksidatif olarak birleştirilir.
Örneğin, peroksidaz varlığında 4 amino-antipiren (4-AAP) ve fenol ile birlikte hidrojen peroksit, 505 nm'de ölçülebilen bir kırmızı kinoemin boyası verir.
505 nm'deki absorbans, numunedeki glikoz konsantrasyonu ile orantılıdır.
Enzimatik glikoz biyosensörleri, glikozu oksitlemek ve glikoz konsantrasyonu ile orantılı bir elektronik akım üretmek için gereken elektronları almak için O2 yerine bir elektrot kullanır.
Bu, şeker hastaları tarafından serum glikoz seviyelerini izlemek için kullanılan tek kullanımlık glikoz sensör şeritlerinin arkasındaki teknolojidir.
Üretimde GOx, oksitleyici etkileri sayesinde bir katkı maddesi olarak kullanılır: bromat gibi oksidanların yerini alarak fırınlamada daha güçlü hamur ister.
Glikoz oksidaz ayrıca, istenmeyen esmerleşmeyi ve istenmeyen tadı önlemek için kuru yumurta tozu gibi paketlendiğinde gıdalardan oksijen ve glikozun uzaklaştırılmasına yardımcı olmak için bir gıda koruyucu olarak kullanılır.
Glikoz oksidaz, gıda endüstrisinde, unlu mamuller, meyve suları ve içecekler gibi paketlenmiş gıdalarda oksidatif bozulmayı, acılaşmayı ve renk bozulmasını önlemeye yardımcı olan çözünmüş oksijenin uzaklaştırılmasını katalize ederek ürünlerin raf ömrünü ve kalitesini artırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Glikoz oksidazın en önemli tıbbi uygulamalarından biri, enzimin diyabetik hastalarda kan şekeri seviyelerinin hassas ve hızlı bir şekilde ölçülmesini sağlayan biyosensörlere dahil edildiği kan şekeri izleme cihazlarıdır; Glikoz için yüksek özgüllüğü ve glikoz konsantrasyonuyla orantılı bir elektrokimyasal sinyal üretme yeteneği, onu dünya çapında diyabet öz yönetim teknolojisinde bir mihenk taşı haline getirmiştir.
Araştırma laboratuvarlarında ve biyoteknolojik uygulamalarda, glikoz oksidaz, kan, idrar veya gıda ürünleri gibi biyolojik numunelerdeki glikoz konsantrasyonlarını ölçmek için kolorimetrik veya elektrokimyasal yöntemler kullanarak enzimatik deneylerde kullanılır, bu da bilim adamlarının metabolik aktiviteleri, enzimatik reaksiyonları veya ürün kalitesini büyük bir doğrulukla izlemesine olanak tanır.
Katalitik özelliklerinden dolayı glikoz oksidaz, biyosensörler ve biyoyakıt hücreleri dahil olmak üzere biyoelektronik cihazların geliştirilmesinde bir biyokatalizör olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır, burada glikozun elektrik enerjisine dönüştürülmesini kolaylaştırır, böylece sürdürülebilir enerji kaynaklarına güç sağlar veya tıbbi teşhis ve çevresel izleme için son derece hassas biyo-algılama platformlarını etkinleştirir.
Glikoz oksidaz tarafından katalize edilen enzimatik reaksiyon sırasında bir yan ürün olarak üretilen hidrojen peroksit, antimikrobiyal etkiler sergiler, bu da enzimi bakteri, küf ve mayaların büyümesini engellemek için tasarlanmış aktif gıda paketleme sistemlerinde değerli kılar, böylece gıda güvenliğini artırır ve sentetik koruyuculara olan ihtiyacı azaltır.
Kozmetik endüstrisinde, glikoz oksidaz bazen kontrollü miktarlarda hidrojen peroksit üretme kabiliyeti nedeniyle cilt bakımı formülasyonlarına eklenir, bu da hafif bir antimikrobiyal ve cilt bakım maddesi olarak işlev görebilir, potansiyel olarak akneye eğilimli cildin yönetimine yardımcı olur veya cilt yüzeyindeki mikrobiyal yükü azaltarak cilt sağlığını destekler.
Glikoz oksidaz ayrıca, şelatlama, asitleştirici ve koruyucu özelliklerinden dolayı gıda katkı maddeleri, farmasötikler ve temizlik maddelerinde değerli olan glukonik asit ve ilgili türevlerinin üretimi için endüstriyel fermantasyon ve biyoteknolojik işlemlerde de uygulanır.
Araştırmalar, enzimatik aktivitesinin bitki patojenlerini baskılayabilen ve bitki sağlığını geliştirebilen hidrojen peroksit ürettiği ve entegre haşere yönetim sistemlerinde kimyasal pestisitlere çevre dostu bir alternatif sunduğu tarımda bir biyokontrol ajanı olarak glikoz oksidazın kullanımını araştırdı.
Glikoz oksidaz bazlı sensörler, atık su, toprak veya diğer çevresel örneklerdeki glikoz veya ilgili bileşikleri tespit etmek için çevresel izlemede kullanılır ve ekosistemlerdeki kirlilik seviyelerinin, mikrobiyal aktivitenin veya biyolojik bozunma süreçlerinin değerlendirilmesini kolaylaştırır.
Gıda işleme sırasında, glikoz oksidaz, istenen dokulara, tatlara ve beslenme profillerine ulaşmak için şeker içeriğinin hassas kontrolünün gerekli olduğu belirli süt ürünlerinin veya glikoz içermeyen formülasyonların hazırlanmasında olduğu gibi, hammaddelerdeki ve bitmiş ürünlerdeki glikoz seviyelerini değiştirmek için kullanılır.
Güvenlik profili:
Bir protein enzimi olan glikoz oksidaz, özellikle işçilerin toz haline getirilmiş veya aerosol haline getirilmiş formuna maruz kalabileceği mesleki ortamlarda bir alerjen görevi görebilir; Enzim tozunun solunması solunum hassasiyetine yol açarak astım, rinit veya diğer alerjik solunum rahatsızlıkları gibi semptomlara neden olabilir, bu nedenle üretim ve kullanım sırasında maske ve havalandırma gibi uygun koruyucu önlemler çok önemlidir.
Glikoz oksidaz genellikle seyreltilmiş formülasyonlarda topikal kullanım için güvenli kabul edilse de, konsantre enzim preparatları ile doğrudan temas, hassas kişilerde kızarıklık, kaşıntı veya rahatsızlık olarak ortaya çıkan hafif cilt veya göz tahrişine neden olabilir, bu nedenle seyreltilmemiş enzim tozlarına veya çözeltilerine doğrudan maruz kalmaktan kaçınmak için özen gösterilmelidir.
Glikoz oksidaz, reaktif bir oksijen türü olan hidrojen peroksit üretimini katalize ettiğinden, formülasyonlarda veya endüstriyel işlemlerde aşırı veya kontrolsüz kullanım, hidrojen peroksit yüksek konsantrasyonlarda bulunduğunda hücrelere ve dokulara zarar verebileceğinden, lokalize oksidatif strese veya tahrişe neden olabilir.