آنزیم گلوکزاکسیداز (Glucose oxidase) از آنزیمهای پر مصرف در صنایع غذایی است. این انزیم در گروه اکسیدور کتازها یعنی گروه اول قرار دارد. آنزیم گلوکزاکسیداز کاتالیزور واکنش تبدیل گلوکز به گلوکونیک اسید و آب اکسیژنه است. گلوکز اکسیداز آنزیمی است که از قارچ های آسپرژیلوس نایجر و پنیسیلیوم بدست می آید و اکسیداسیون گلوکز را با مصرف اکسیژن کاتالیز کرده و پراکسید هیدروژن آزاد می کند. این آنزیم با حذف اکسیژن و گلوکز از ماده غذایی می تواند باعث افزایش ماندگاری ماده غذایی شود. گلوکز اکسیداز اولین بار در سال 1928 توسط مولر در آسپرژیلوس نایجروپنیسیلوم گلایوکوم کشف شد. این آنزیم گلوکز را در حضور اکسیژن‌به گلوکز نولاکتون کاتالیز می‌نماید. به طور کلی این آنزیم برای چهار منظور مورد استفاده قرار می‌گیرد: 1- جهت تولید پراکسید هیدروژن 2- جهت تولید اسید گلوکونیک 3- جهت مصرف گلوکز 4- جهت مصرف اکسیژن در بین روش های شیمیایی برای اندازه گیری میزان گلوکز خون، امروزه اورتوتولوئیدین مورد استفاده قرار می گیرد ولی به علت اثر تخریبی معرف آن برروی وسایل و سطوح آزمایشگاه (این آزمایش در شرایط اسیدی و حرارت باعث خوردگی وسایل آزمایشگاه می شود) و نیز سمیت آن (سرطان زا) و نیز غیر اختصاصی بودن آن توصیه نمی گردد، لذا در آزمایشگاه های تشخیص طبی از روش های آنزیمی (گلوکز اکسیداز) استفاده می شود. امروزه 3 سیستم آنزیمی برای اندازه گیری گلوکز به کار می رود: 1. هگزوکیناز (روش مرجع اندازه گیری گلوکز است ولی خیلی گران است: فقط با گلوکز واکنش می دهد) 2. گلوکز اکسیداز (به اندازه ی هگزوکیناز حساس نیست ولی ارزان تر است) 3. گلوکزدهیدروژناز این واکنش ها محصولی را تولید می نمایند که غلظت به دست آمده از آن توسط اسپکتروفوتومتر با غلظت گلوکز متناسب است. میزان کینونیمین تشکیل شده به صورت فوتومتری قابل اندازه گیری می باشدو شدت رنگ ایجاد شده با مقدار گلوکز رابطه مستقیم دارد. -جذب نور در صورت بیشتر بودن گلوکز زیاد می شود و رنگ بیشتری تولید می شود. به طور مثال استفاده از این آنزیم در نان باعث افزایش قدرت خمیر، افزایش قدرت نگهداری گاز در خمیر و در نتیجه تردی و تازگی نان خواهد شد. عوامل اکسید‌کننده به آرد اضافه می‌شوند تا کامل‌کنندگی را در آرد ایجاد کنند. پراکسید هیدروژن ( محصول واکنش گلوکز اکسیداز) به عنوان عامل اکسید‌کننده برای تکمیل آرد استفاده می‌گردد. همچنین با استفاده از آنزیمهای‌ گالاکتوسیداز و گلوکز اکسیداز و لاکتوپراکسیداز در طی واکنشهایی می‌توان بدون حرارت دادن شیر آنرا استریل نمود که اصطلاحاً به آن استریلیازسیون سرد گویند.

تولید و تخلیص آنزیم گلوکز اکسیداز

آنزیم گلوکزاکسیداز (EC1.1.3.4( از آنزیمهای پر مصرف در صنایع غذایی است. این انزیم در گروه اکسیدور کتازها یعنی گروه اول قرار دارد. آنزیم گلوکزاکسیداز کاتالیزور واکنش تبدیل گلوکز به گلوکونیک اسید و آب اکسیژنه است. در این تحقیق، پس از تولید آنزین توسط قارچ آسپرژیلوس نایجر تخلیص و تغلیظ آنزیم با استفاده از روش اولترافیلراسیون از نوع جداسازی غشایی مورد استفاده قرار گرفت. برای این کار دستگاه نیمه صنعتی UF10B مورد بررسی قرار گرفت. از جمله پارامترهای بررسی شده اثر فشار ، دما، PH و دبی جریان بر فلاکس بود و با انجام عملیات آبگیری در شرایط اپتیمم، محلول آنزیمی با ضریب 3/5 برابر تغلیظ و 4 برابر تخلیص شد.

تثبيت و بهينه سازي آنزيم گلوکز اکسيداز در حامل کتيرا

آنزيم گلوکز اکسيداز (b-D-glucose: oxygen 1-oxidoreductase; EC: 1.1.3.4) يک فلاووپروتئين است که باعث کاتاليز اکسيداسيون D-b گلوکز به مولکول d-گلوکونولاکتون و پراکسيد هيدروژن به وسيله مولکول اکسيژن به عنوان پذيرنده الکترون مي گردد. آنزيم گلوکز اکسيداز علاوه بر کاربردهاي پزشکي آن در بيوسنسورها، در صنايع غذايي و تخمير نيز نقش دارد. در اين تحقيق، از کتيرا به عنوان ماتريکسي براي تثبيت آنزيم گلوکز اکسيداز استفاده شده و شرايط بهينه براي اين آنزيم به دست آمده و مقايسه اي بين آنزيم آزاد و تثبيت شده صورت گرفته است. مواد و روش ها: آنزيم گلوکز اکسيداز در حامل طبيعي کتيرا به روش درگير کردن در يک ژل پليمري، تثبيت شد و اثرات پنج فاکتور pH، دما، غلظت گلوکز، غلظت آنزيم و فشار اکسيژن بر روي آنزيم تثبيت شده بررسي شده است. هم چنين فعاليت آنزيم به روش کنترل pH اندازه گيري شده است. يافته ها: شرايط بهينه آنزيم گلوکز اکسيداز براي انجام واکنش مذکور در دماي ٣٦ درجه سانتي گراد، pH=6، غلظت گلوکز ١٠٠ ميلي گرم و فشار اکسيژن ١ ليتر بر دقيقه بدست آمده است که در اين شرايط آنزيم مذکور بيشترين فعاليت را نشان ميدهد و تا ٨ بار استفاده ميزان ٧٥درصد از فعاليت اوليه خود را حفظ مي کند. نتيجه گيري: با توجه به نتايج به دست آمده از فعاليت آنزيم گلوکز اکسيداز تثبيت شده در ژل کتيرا و مقايسه آن با آنزيم آزاد مي توان نتيجه گرفت که استفاده از اين پليمر طبيعي جهت تثبيت براي اين آنزيم مناسب و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه است.