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過(guò)氧化氫酶 |
CAS No.: |
9001-05-2 |
分子式: |
NULL |
分子量: |
74.92 |
備注: |
中文名稱過(guò)氧化氫酶中文同義詞過(guò)氧化氫酶;CATALASEFROMBOVINELIVER品牌;過(guò)氧化氫酶(已過(guò)濾);過(guò)氧化氫酶(懸浮液);過(guò)氧化氫酶,來(lái)源于牛肝臟,2000-5000UNITS/MG;過(guò)氧化氫酶(凍干粉);過(guò)氧化氫酶制劑;CATALASE來(lái)源于人類紅細(xì)胞英文名稱CATALASE英文同義詞equilase;Catalase-Agarose;H2O2oxidoreductase;CatalasefromA.niger,lyophil.;Catalasefrombovineliver,lyophil.;Catalase-peroxidase;CATALASEFROMBOVINELIVERCA.65000U/MGPROTEINSUSPENSION;CATALASEFROMASPERGILLUSNIGERCA.2000U/MGLYOPH.SALT-FREECAS號(hào)9001-05-2分子式C9H10O3分子量166.1739EINECS號(hào)232-577-1相關(guān)類別化學(xué)試劑;細(xì)胞生物學(xué)-細(xì)胞氧化應(yīng)激;酶類;診斷用酶;酶和微生物制劑;酶制劑;食品添加劑;酶;生化試劑;生物化學(xué)品;酶和輔酶;輔酶;分子生物學(xué);輔酶/酶;Oxidoreductases;SpecialtyEnzymes;1.11.x.xPeroxideasreceptor;1.x.x.xOxidoreductases;Enzyme-MediatedSynthesis;OxidoreductasesEnzymeClassIndex;SpecialtySynthesis;氨基酸類;生物酶;酶與輔酶;生化試劑-酶類;其他原料;原料;香料食品類;植物提取物;生物化工;添加劑;化工原料;通用生化試劑-酶與輔酶;抗體;對(duì)照品Mol文件9001-05-2.mol結(jié)構(gòu)式過(guò)氧化氫酶性質(zhì)密度1.06g/mLat20°C蒸氣壓0Paat25℃閃點(diǎn)41°C儲(chǔ)存條件-20°C形態(tài)懸浮液顏色深褐色水溶解性125g/Lat25℃敏感性HygroscopicMerck13,1910穩(wěn)定性對(duì)空氣和濕氣敏感。與強(qiáng)氧化劑不相容。冷藏。LogP-1.3at20℃EPA化學(xué)物質(zhì)信息Catalase(9001-05-2)過(guò)氧化氫酶用途與合成方法背景及概述過(guò)氧化氫酶是一種催化過(guò)氧化氫分子分解的酶。2H2O2—→2H2O+O2系統(tǒng)名為H2O2;H2O2氧化還原酶(E、C、1、11、1、6),它的輔基為血紅素,分子量為250,000,以四聚體存在。幾乎所有動(dòng)物細(xì)胞中都存在過(guò)氧化氫酶,除真性厭氧菌外,在植物中及所有微生物中廣泛存在這種酶。動(dòng)物肝臟、紅細(xì)胞、腎臟含有特別豐富的過(guò)氧化氫酶,主要存在于細(xì)胞的微體(又叫過(guò)氧化酶體)中。在線粒體的呼吸鏈,黃素酶反應(yīng)及其他氧化反應(yīng)中的電子傳遞中,都會(huì)或可能會(huì)生成一部分有毒性的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物,最主要的是超氧離子O2-及H2O2,它們?cè)诨瘜W(xué)性質(zhì)上都非?;顫?,可能不可逆地?fù)p害某些生物分子,超氧化離子在細(xì)胞內(nèi)的超氧物歧化酶的作用下,變成過(guò)氧化氫和氧。過(guò)氧過(guò)氫酶最主要的作用,就是分解過(guò)氧化氫,防止過(guò)氧化氫的蓄積,使細(xì)胞免受過(guò)氧化氫之害,過(guò)氧化氫酶催化過(guò)氧化氫分解速度十分迅速,比過(guò)氧化物酶快104倍,每分子酶每秒鐘能催化分解44000分子的過(guò)氧化氫。由于我國(guó)境內(nèi)分布著各種類型的天然極端環(huán)境,擁有豐富的極端微生物資源,加大力度開(kāi)發(fā)各類極端微生物的過(guò)氧化氫酶,并不斷提高產(chǎn)酶水平,有望改變我國(guó)對(duì)過(guò)氧化氫酶依賴進(jìn)口的局面。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)以及生物信息學(xué)的不斷發(fā)展,將使得在體外對(duì)極端酶進(jìn)行修飾和改造成為可能,極端微生物產(chǎn)CAT的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用必將呈現(xiàn)更加誘人的前景。藥品概況通用名稱:過(guò)氧化氫酶英文名稱:CATALASEFROMMICROCOCCUS別名:自溶血性鏈球菌分離的過(guò)氧化氫酶CasNo:9001-05-2結(jié)構(gòu)式:臨床意義CAT具有各種生理功能,它既可調(diào)節(jié)體內(nèi)H2O2水平,又可充當(dāng)Hb和其他含巰基蛋白質(zhì)的保護(hù)劑。血清CAT活性改變可見(jiàn)于下列疾病:CAT增高主要見(jiàn)于肝硬化、傷寒、發(fā)熱等。CAT減低主要見(jiàn)于各類癌癥、心肌炎、肺炎、急性膽囊炎、急性胰腺炎等。饑餓、風(fēng)濕熱、外傷、局部化膿性感染、貧血等血清CAT也可呈不同程度地減低。來(lái)源幾乎所有的生物機(jī)體都存在過(guò)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(lái)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(guò)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。反應(yīng)機(jī)制雖然過(guò)氧化氫酶完整的催化機(jī)制還沒(méi)有完全被了解,但其催化過(guò)程被認(rèn)為分為兩步:其中,“Fe()-E”表示結(jié)合在酶上的血紅素基團(tuán)(E)的中心鐵原子(Fe)。Fe(IV)-E(.+)為Fe(V)-E的一種共振形式,即鐵原子并沒(méi)有完全氧化到+V價(jià),而是從血紅素上接受了一些“支持電子”。因而,反應(yīng)式中的血紅素也就表示為自由基陽(yáng)離子(.+).過(guò)氧化氫進(jìn)入活性位點(diǎn)并與酶147位上的天冬酰胺殘基(Asn147)和74位上的組氨酸殘基(His74)相互作用,使得一個(gè)質(zhì)子在氧原子間互相傳遞。自由的氧原子配位結(jié)合,生成水分子和Fe(IV)=O。Fe(IV)=O與第二個(gè)過(guò)氧化氫分子反應(yīng)重新形成Fe(III)-E,并生成水分子和氧氣。[12]活性中心鐵原子的反應(yīng)活性可能由于357位上酪氨酸殘基(Tyr357)的苯酚基側(cè)鏈的存在(幫助Fe(III)氧化為Fe(IV))而得以提高。反應(yīng)的效率可能是通過(guò)His74和Asn147與反應(yīng)中間體作用而得以提高。[12]該反應(yīng)的速率通常可以通過(guò)米氏方程來(lái)確定。過(guò)氧化氫酶也能夠氧化其他一些細(xì)胞毒性物質(zhì),如甲醛、甲酸、苯酚和乙醇。這些氧化過(guò)程需要利用過(guò)氧化氫通過(guò)以下反應(yīng)來(lái)完成:同樣,具體的反應(yīng)機(jī)制還不清楚。任何重金屬離子(如硫酸銅中的銅離子)可以作為過(guò)氧化氫酶的非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。另外,劇毒性的氰化物是過(guò)氧化氫酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,可以緊密地結(jié)合到酶中的血紅素上,阻止酶Chemicalbook的催化反應(yīng)。處于過(guò)氧化狀態(tài)的過(guò)氧化氫酶中間體的三維結(jié)構(gòu)已經(jīng)獲得解析,可以在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到。檢測(cè)進(jìn)行中的過(guò)氧化氫酶檢測(cè),可以觀察到氣泡。過(guò)氧化氫酶檢測(cè)是微生物學(xué)家鑒定細(xì)菌種類的主要的三種檢測(cè)手段之一,即用過(guò)氧化氫來(lái)檢測(cè)過(guò)氧化氫酶是否存在。假如細(xì)菌中含有過(guò)氧化氫酶,則在過(guò)氧化氫溶液中加入少量細(xì)菌提取物就能觀察到氧氣氣泡生成。有氣泡生成,則該菌被認(rèn)為是呈“過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性”。如staphylococcus和micrococcus。沒(méi)有,則該菌被認(rèn)為是呈“過(guò)氧化氫酶陰性”。如streptococcus和enterococcus。雖然過(guò)氧化氫酶檢測(cè)無(wú)法鑒定特定生物體,但與其他檢測(cè)方法結(jié)合,它可以有效地幫助診斷。此外細(xì)菌中是否存在過(guò)氧化氫酶,還取決于細(xì)胞生長(zhǎng)條件和所使用的培養(yǎng)基。應(yīng)用過(guò)氧化氫酶在食品工業(yè)中被用于除去用于制造奶酪的牛奶中的過(guò)氧化氫。過(guò)氧化氫酶也被用于食品包裝,防止食物被氧化。在紡織工業(yè)中,過(guò)氧化氫酶被用于除去紡織物上的過(guò)氧化氫,以保證成品是不含過(guò)氧化物的。它還被用在隱形眼鏡的清潔上:眼鏡在含有過(guò)氧化氫的清潔劑中浸泡后,使用前再用過(guò)氧化氫酶除去殘留的過(guò)氧化氫。過(guò)氧化氫酶在美容業(yè)中的使用:一些面部護(hù)理中加入了該酶和過(guò)氧化氫,目的是增加表皮上層的細(xì)胞氧量。過(guò)氧化氫酶在實(shí)驗(yàn)室中還常常被用作了解酶對(duì)反應(yīng)速率影響的工具。功能概述過(guò)氧化氫是一種代謝過(guò)程中產(chǎn)生的廢物,它能夠?qū)C(jī)體造成損害。為了避免這種損害,過(guò)氧化氫必須被快速地轉(zhuǎn)化為其他無(wú)害或毒性較小的物質(zhì)。而過(guò)氧化氫酶就是常常被細(xì)胞用來(lái)催化過(guò)氧化氫分解的工具。但過(guò)氧化氫酶真正的生物學(xué)重要性并不是如此簡(jiǎn)單:研究者發(fā)現(xiàn)基因工程改造后的過(guò)氧化氫酶缺失的小鼠依然為正常表現(xiàn)型,這就表明過(guò)氧化氫酶只是在一些特定條件下才對(duì)動(dòng)物是必不可少的。一些人群體內(nèi)的過(guò)氧化氫酶水平非常低,但也不顯示出明顯的病理反應(yīng)。這很有可能是因?yàn)檎2溉閯?dòng)物細(xì)胞內(nèi)主要的過(guò)氧化氫清除劑是過(guò)氧化物還原酶(peroxiredoxin),而不是過(guò)氧化氫酶。過(guò)氧化氫酶通常定位于一種被稱為過(guò)氧化物酶體的細(xì)胞器中。植物細(xì)胞中的過(guò)氧化物酶體參與了光呼吸(利用氧氣并生成二氧化碳)和共生性氮固定(將氮?dú)?N2)解離為活性氮原子)。但細(xì)胞被病原體感染時(shí),過(guò)氧化氫可以被用作一種有效的抗微生物試劑。部分病原體,如結(jié)核桿菌、嗜肺軍團(tuán)菌和空腸彎曲菌,能夠生產(chǎn)過(guò)氧化氫酶以降解過(guò)氧化氫,使得它們能在宿主體內(nèi)存活。漂白作用要說(shuō)明的是用酶可促進(jìn)漂白的進(jìn)行,羊毛在含有蛋白酶BactosolST的過(guò)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。分布過(guò)氧化氫酶存在于所有已知的動(dòng)物的各個(gè)組織中,特別在肝臟中以高濃度存在。在投彈手甲蟲(chóng)(bombardierbeetle)中,過(guò)氧化氫酶具有獨(dú)特用途。這種甲蟲(chóng)具有兩套分開(kāi)儲(chǔ)存于腺體中的化學(xué)物。大的腺體中儲(chǔ)存著對(duì)苯二酚和過(guò)氧化氫,而小的腺體中儲(chǔ)存著過(guò)氧化氫酶和辣根過(guò)氧化物酶。當(dāng)甲蟲(chóng)將兩個(gè)腺體中的化學(xué)物質(zhì)混合在一起時(shí),就會(huì)釋放出氧氣,而氧氣既可以氧化對(duì)苯二酚又可以作為助推劑。過(guò)氧化氫酶也普遍存在于植物中,但不包括真菌,雖然有些真菌被發(fā)現(xiàn)在低pH值和溫暖的環(huán)境下能夠產(chǎn)生該酶。絕大多數(shù)需氧微生物都含有過(guò)氧化氫酶[4]。例外包括Streptococcus,一種沒(méi)有過(guò)氧化氫酶的需氧細(xì)菌。部分厭氧微生物,如Methanosarcinabarkeri,也含有過(guò)氧化氫酶。毒性FAO/WHO2001年規(guī)定由牛肝制得者,ADI不作限制性規(guī)定;溶纖維蛋白小球菌和黑曲霉制得者,ADI延期決定;由青霉制得者未作規(guī)定;由李氏木霉(Trichodermareesei)制得者不作特殊規(guī)定。使用限量適度為限(FDA,§173.135,2000)。食品添加劑最大允許使用量最大允許殘留量標(biāo)準(zhǔn)▼▲添加劑中文名稱允許使用該種添加劑的食品中文名稱添加劑功能最大允許使用量(g/kg)最大允許殘留量(g/kg)過(guò)氧化氫酶食品酶制劑按生產(chǎn)需要適量使用(有特別規(guī)定的除外)主要參考資料[1]化工空間-過(guò)氧化氫酶的物化性質(zhì)[2]楊玉林,賀志安主編.臨床肝病實(shí)驗(yàn)診斷學(xué).北京:中國(guó)中醫(yī)藥出版社.2007.第8化學(xué)性質(zhì)近乎白色至淺棕黃色的無(wú)定形粉末或液體。分子量約24萬(wàn)。溶于水,水溶液一般呈淺棕黃色至棕色,幾乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚。最適pH值7.0,在稀酸中作用受阻。最適溫度0~10℃,溫度過(guò)高或過(guò)氧化氫濃度過(guò)大均能破壞其活性。1分子的過(guò)氧化氫酶在1min內(nèi)約可使500萬(wàn)個(gè)過(guò)氧化氫分子破壞。主要作用原理為:由肝臟所得者的最適pH值為7.0左右,在5.3~8.0之間活性都很高,5.0以下則很快下降。由黑曲菌所得者pH值在2~7之間均很活躍,而由小球菌制得者的最適pH值為7~9。天然品存在于好氣性微生物、哺乳動(dòng)物的紅血球、肝臟(極豐富)等中。用途酶制劑。主要用于干酪、牛奶和蛋制品等的生產(chǎn),以消除由紫外線照射時(shí)產(chǎn)生過(guò)氧化氫而造成的特異臭味;亦可用作面包制造時(shí)的疏松劑。在牛奶中的最高用量為20mg/kg。用途常用診斷用酶。配合偶聯(lián)反應(yīng),測(cè)定葡萄糖等。食物防腐、分解過(guò)氧化氫。生化試劑。用途用于生化研究、食物防腐,牛奶的殺菌脫糖等。臨床上常用作診斷酶,測(cè)定葡萄糖含量。用途一種氧化還原酶,可將過(guò)氧化氫氧化為氧,與此同時(shí)將另一分子過(guò)氧化氫還原為水。作為天然抗氧化劑,可用于研究活性氧物質(zhì)對(duì)基因表達(dá)和凋亡的作用。它還被用于保護(hù)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸免受氧化損傷。生產(chǎn)方法以牛肝為原料,在35%二氧六環(huán)中勻漿,過(guò)濾后用二氧六環(huán)沉淀,飽和硫酸銨結(jié)晶得產(chǎn)品。生產(chǎn)方法由牛肝抽提物經(jīng)純化而得。由黑曲霉變種(Aspergillusnigervar.)在通風(fēng)攪拌等控制條件下培養(yǎng)而得。由溶纖維蛋白小球菌(Micrococcuslysodeikticus)的深層發(fā)酵液提取精制而成。類別有毒物質(zhì)可燃性危險(xiǎn)特性熱分解排出辛辣刺激煙霧儲(chǔ)運(yùn)特性庫(kù)房低溫通風(fēng)干燥滅火劑水,二氧化碳,泡沫,干粉 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