微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶性質(zhì)的影響

胡國洲，張甫生，胡 鵬，陳光靜，武菁菁，闞建全*

（西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室（重慶），重慶 400715）

微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶性質(zhì)的影響

胡國洲，張甫生，胡 鵬，陳光靜，武菁菁，闞建全*

（西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室（重慶），重慶 400715）

研究微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶酶活性、穩(wěn)定性、動力學(xué)參數(shù)及構(gòu)象的影響。結(jié)果表明：不同微波處理時間和微波處理功率對葡萄糖異構(gòu)酶的活力都有著不同的影響。在7 0 ℃處理5 min條件下，當(dāng)微波功率為30 0、400 W時，葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力分別增加14.23%、8.42%；而當(dāng)微波功率為600、800 W時，葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力分別降低到95.69%、90.78%；微波處理也對葡萄糖異構(gòu)酶的最適反應(yīng)溫度和動力學(xué)參數(shù)Km和Vmax有影響，但對其最適pH值幾乎沒有影響。紫外和熒光光譜研究表明微波處理將導(dǎo)致葡萄糖異構(gòu)酶部分去折疊，分子中賴氨酸和色氨酸殘基所處的微環(huán)境發(fā)生變化，葡萄糖異構(gòu)酶的三級結(jié)構(gòu)因此可能發(fā)生了改變，即微波處理可能通過改變葡萄糖異構(gòu)酶的構(gòu)象從而改變酶的性質(zhì)。

葡萄糖異構(gòu)酶；微波處理；酶活性；最適反應(yīng)溫度；最適pH值；構(gòu)象

葡萄糖異構(gòu)酶（D-glucose isomerase，GI，EC 5.3.1.5）又稱D-木糖異構(gòu)酶，能夠催化D-葡萄糖，D-木糖分別轉(zhuǎn)化成D-果糖和D-木酮糖，已成為食品工業(yè)中一種極為重要的酶[1-2]。在高果葡糖漿（high fructose corn syrup，HFCS）的工業(yè)化生產(chǎn)中，葡萄糖異構(gòu)酶催化葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖，已發(fā)展成為一種最成功的商業(yè)化酶生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例[3-4]。目前，HFCS作為甜味劑已逐步取代了蔗糖的地位。在同等甜度條件下，HFCS比蔗糖便宜10%～20%，而且人體對果糖的再吸收率低，HF CS產(chǎn)生的熱量也較少[5]。葡萄糖和果 糖的溶解度都比蔗糖高，因此在食品應(yīng)用中因結(jié)晶作用而產(chǎn)生問題較少。HFCS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于果漿、果凍、冰淇淋、罐裝食品、焙烤食 品、腌制食品、調(diào)味醬、粉狀食品等食品中[6]。隨著HFCS在各種飲料中應(yīng)用與日俱增，許多研究者開始關(guān)注以HFCS為甜味劑的飲料消費(fèi)與肥胖、糖尿病等慢性病的關(guān)系[7-8]。葡萄糖異構(gòu)酶還在以半纖維素工業(yè)化生產(chǎn)乙醇應(yīng)用中引起重視[9]。葡萄糖異構(gòu)酶在催化葡萄糖轉(zhuǎn)化成果糖時需要在較高的溫度下進(jìn)行，這將導(dǎo)致其較快地失活，影響使用壽命和降低經(jīng)濟(jì)效益。因此，葡萄糖異 構(gòu)酶的酶活力如何方便快捷再生的問題迫切需要解決，但至今還沒有有效的解決方法。

微波輻射是一種清潔、快捷的能量源，已廣泛用于食品工業(yè)中。微波輻射可以直接地穿透物質(zhì)，使物料中的極性分子振動，將電磁場能轉(zhuǎn)化成熱能[10]，產(chǎn)生熱效應(yīng)。研究顯示微波的非熱效應(yīng)可以使S-腺苷高半胱氨酸水解酶[11]、蛋白酶[12]、胰蛋白酶[13]等分子發(fā)生生理、生化和功能上的變化，微波處理能夠增強(qiáng)脂肪酶的活性和穩(wěn)定性[14]。鑒于此，微波處理能否成為葡萄糖異構(gòu)酶的酶活力方便快捷再生的有效方法，值得期待和探討，但有關(guān)微波輻射對葡萄糖異構(gòu)酶的性質(zhì)和構(gòu)象的研究還未見報道。因此，本實(shí)驗(yàn)以葡萄糖異構(gòu)酶為研究對象，研究微波處理對其活性、穩(wěn)定性、酶動力學(xué)參數(shù)及構(gòu)象的影響，旨在為尋求一種葡萄糖異構(gòu)酶活力方便快捷再生的方法提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葡萄糖異構(gòu)酶（≥10萬U/g） 武漢銀河化工有限公司。

咔唑、半胱氨酸鹽酸鹽、葡萄糖、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、硫酸鎂、高氯酸（均為分析純） 成都科龍?jiān)?劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

M A S-Ⅱ型微波快速制樣系統(tǒng)（工作功率0～1 000 W，工作溫度25～250 ℃） 上海新儀公司；F-2500型熒光分光光度計、V-2450型紫外分光光度計日本島津公司；B-10精密pH計 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；FA2004型電子天平 上海精科儀器有限公司；DK-8D型三孔電熱恒溫水槽 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄糖異構(gòu)酶樣品溶液的制備

稱取500 mg葡萄糖異構(gòu)酶，將其溶解于pH 7.0的磷酸緩沖液250 mL容量瓶中，制成2 mg/mL溶液，4 ℃保存。分別量取30 mL葡萄糖異構(gòu)酶溶液，使用微波制樣系統(tǒng)在200、300、400、600、800 W，控溫70 ℃處理5 min，處理后的酶液置于4 ℃，3 h后檢測其活性，分析不同微波處理功率對葡萄糖異構(gòu)酶活性的影響。再分別量取30 mL葡萄糖異構(gòu)酶溶液，使用微波制樣系統(tǒng)在300 W，控溫70 ℃，分別處理0、2、3、5、10、20、30 min，處理后的酶液置于4 ℃，3 h后檢測其活性，分析不同微波處理時間對葡萄糖異構(gòu)酶活性的影響。

1.3.2 葡萄糖異構(gòu)酶酶活力測定

采用Dische等[15]半胱氨酸-咔唑法。反應(yīng)體系為：2 mol/L葡萄糖溶液2.0 mL，0.2 mol/L pH 7.0磷酸鹽緩沖液2.5 mL，0.02 mol/L MgSO4500 ?L，0.01 mol/L CoCl2200 ?L，500 ?L待測酶液。反應(yīng)混合液置于70 ℃水浴中，反應(yīng)30 min后，迅速加入5 mL 0.5 mol/L高氯酸終止反應(yīng)。取200 ?L反應(yīng)液適度稀釋后，用半胱氨酸-咔唑法反應(yīng)，在560 nm波長檢測吸光度，根據(jù)果糖標(biāo)準(zhǔn)曲線得到反應(yīng)混合液中的果糖含量。酶活力單位的定義：在該反應(yīng)條件下，1 min內(nèi)轉(zhuǎn)化生成1 ?mol果糖所需的酶量定義為1個酶活力單位，1 U。

1.3.3 不同微波功率對葡萄糖異構(gòu)酶活力的影響

固定處理溫度70 ℃和處理時間5 min，檢測微波處理功率為0、200、300、400、600、800 W時的葡萄糖異構(gòu)酶的活性，以未經(jīng)過微波處理的酶活力為100%，參照1.3.2節(jié)酶活力檢測方法計算各相對酶活力，分析不同功率對葡萄糖異構(gòu)酶活力的影響。重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，求平均值。

1.3.4 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的最適溫度與溫度穩(wěn)定性的影響[16]

經(jīng)0、300、400、800 W微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶溶液（10 mL、2 mg/mL）分別置于30～90 ℃的水浴鍋中保溫5 min，再參照1.3.2節(jié)檢測酶活力，以最高酶活力為100%，分別計算相對酶活力，分析不同微波處理后葡萄糖異構(gòu)酶的最適反應(yīng)溫度。

經(jīng)0、300、400、800 W微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶（10 mL、2 mg/mL）分別置于40、75、90 ℃各水浴保溫1 h后，測定其酶活力，以其中最高酶活力為100%計算相對酶活力，分析不同微波處理后葡萄糖異構(gòu)酶的溫度穩(wěn)定性。

1.3.5 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的最適pH值與pH值穩(wěn)定性的影響

配制不同pH值（醋酸鹽緩沖液pH 4.0～5.0；檸檬酸鹽緩沖液pH 6.0；磷酸緩沖液pH 7.0～8.0；硼酸緩沖液pH 9.0～10.0）0.2 mol/L的緩沖液，將經(jīng)過0、300、400、800 W微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶，在不同pH值的混合液中測定酶活力，以最高酶活力為100%計算相對酶活力。

用pH值為4.0、7.5、9.0的緩沖液配制質(zhì)量濃度為2 mg/mL的葡萄糖異構(gòu)酶酶液，經(jīng)過0、300、400、800 W的微波處理后，在30 ℃保溫1 h后，參照1.3.2節(jié)測定酶活力，以最高酶活力為100%計算相對酶活力，分析不同微波處理后葡萄糖異構(gòu)酶的pH值穩(wěn)定性。

1.3.6 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的Km值與Vmax的影響

取2 mg/mL的葡萄糖異構(gòu)酶經(jīng)過0、300、400、800 W微波處理后的，檢測一系列葡萄糖濃度（100、300、500、800、1 000、1 500 mmol/L）條件下的酶活力，根據(jù)經(jīng)典的Michaelis-Menten動力學(xué)方程，運(yùn)用Lineweaver-Burk作圖[5]（雙倒數(shù)法）得到米氏方程的倒數(shù)形式：

式中：V為酶促反應(yīng)的速率/（mol/（L· min））；S為底物濃度/（mol/L）；Vmax為初始底物濃度最大時得到的最大反應(yīng)速率/（mol/（L·min））；Km為該反應(yīng)的米氏常數(shù)/（mol/L）。利用上述公式計算不同處理?xiàng)l件下葡萄糖異構(gòu)酶的Km和Vmax。

1.3.7 微波處理過的葡萄糖異構(gòu)酶的紫外光譜分析[17]

用0.02 mol/L的磷酸緩沖液（pH 7.0）配制質(zhì)量濃度為2 mg/mL葡萄糖異構(gòu)酶酶液，取30 mL葡萄糖異構(gòu)酶溶液，使用微波制樣系統(tǒng)在200、300、400、600、800 W，控溫70 ℃處理5 min后，4 ℃冷藏3 h。取3 mL處理后的酶液，采用UV-2450紫外分光光度計在220～340 nm紫外區(qū)域掃描，掃描速度為中速，測定時的分辨率為0.2 nm，基線掃描以0.02 mol/L的磷酸緩沖液進(jìn)行。

1.3.8 微波處理過的葡萄糖異構(gòu)酶的熒光光譜分析[18]

采用F-2500熒光光度計，取適量1.3.7節(jié)處理后的葡萄糖異構(gòu)酶液，使用激發(fā)波長λEx為295 nm，常溫下（2 5±1）℃重復(fù)掃描3次，掃描波長λEm范圍為300 ～400 nm，狹縫寬度為5 nm，并以未經(jīng)過微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶液為對照。

1.4 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用Excel 2010和OriginPro 8.0進(jìn)行分析處理和圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同微波處理功率對葡萄糖異構(gòu)酶活力的影響

圖1 不同微波功率下葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力Fig.1 Relative residual activities of glucose isomerase treated with different microwave powers

由圖1可知，葡萄糖異構(gòu)酶在不同功率微波處理后，其酶活力呈先增加后降低的趨勢。在固定溫度為70 ℃和處理時間5 min的條件下，300、400 W的微波處理可使葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力分別顯著地增加了14.23%、8.42%（P＜0.05）；而當(dāng)微波功率為600、800 W時，葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力分別降低到95.69%、90.78%。

2.2 不同微波處理時間對葡萄糖異構(gòu)酶酶活力的影響

圖2 不同微波處理時間下葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力Fig.2 Relative residual activities of glucose isomerase treated for different times

由圖2可知，在固定溫度為70 ℃和微波功率為300 W條件下，葡萄糖異構(gòu)酶的活力隨處理時間的增加而先增加后降低。其中處理時間為3、5 min時，葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力分別增加了11.85%、15.45%；當(dāng)處理時間為10、20、30 min時，葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力逐漸降低到97.50%、94.53%、92.27%，但下降趨勢并不顯著（P＞0.05）。

2.3 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶最適反應(yīng)溫度和溫度穩(wěn)定性的影響

溫度是影響葡萄糖異構(gòu)酶活性的一個重要因素，高溫能夠提高異構(gòu)化反應(yīng)速率，還可使葡萄糖-果糖化學(xué)平衡向果糖方向移動[19]。在適宜的溫度范圍內(nèi)，葡萄糖異構(gòu)酶比較穩(wěn)定，當(dāng)偏離最適溫度后，酶就會發(fā)生熱變性而導(dǎo)致失活。

圖3 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的最適反應(yīng)溫度影響Fig.3 Temperature-dependent activity profiles of glucose isomerase treated with different microwave powers

由圖3可知，未經(jīng)微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶的最適反應(yīng)溫度為70～80 ℃，經(jīng)過300 W微波處理后的最適反應(yīng)溫度為70 ℃，經(jīng)過400、800 W微波處理后的最適反應(yīng)溫度為75 ℃，這說明微波處理并未明顯改變葡萄糖異構(gòu)酶的最適反應(yīng)溫度。但是經(jīng)過微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶的最適溫度范圍變大，未經(jīng)微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶在70～90 ℃范圍內(nèi)其活力保持在85%以上，而經(jīng)過300 W微波處理后，葡萄糖異構(gòu)酶活力在65～90 ℃范圍內(nèi)均在85%以上。

圖4 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶溫度穩(wěn)定性的影響Fig.4 Thermal stability of glucose isomerase treated with various microwave powers

由圖4可知，在75 ℃保溫1 h后，與未經(jīng)微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶相比，300、400、800 W微波處理后的相對酶活力分別為94.76%、99.82%、91.65%，表明在此條件下微波處理并未顯著改變酶的溫度穩(wěn)定性（P＞0.05）；在35 ℃保溫1 h后，300、400、800 W微波處理后的相對酶活分別為77.08%、73.73%、78.83%，未經(jīng)微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶相對酶活力為81.13%；經(jīng)過300、400、800 W微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶在90 ℃保溫1 h后其相對酶活力均少于40%，明顯低于未微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶的酶活力（P＜0.01）。由此可見，微波處理顯著地降低了葡萄糖異構(gòu)酶在高溫中的穩(wěn)定性，但是沒有明顯改變其在最適溫度（75 ℃）的穩(wěn)定性。微波處理對酶熱穩(wěn)定性的影響研究不多，僅有Porcelli等[11]使用10.4 GHz微波在90 ℃處理半胱氨酸水解酶40 min后，其相對酶活力只有18%；而用同樣條件對甲硫腺苷磷酸化酶處理后，其酶活力仍有78%。

2.4 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶最適pH值和pH值穩(wěn)定性的影響

pH值可影響酶分子活性部位上有關(guān)基團(tuán)的解離及底物的解離狀態(tài)，從而影響酶活性中心與底物的結(jié)合或催化，而且有關(guān)基團(tuán)解離狀態(tài)的改變會影響酶的空間構(gòu)象，甚至?xí)姑缸冃?。葡萄糖異?gòu)酶的工業(yè)化應(yīng)用中要求弱酸性的環(huán)境，以減少褐變反應(yīng)和相關(guān)副產(chǎn)物的形成[3]。

圖5 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的最適pH值影響Fig.5 pH-dependent activity profiles of glucose isomerase treated with different microwave powers

由圖5可知，未經(jīng)微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶的最適pH值為7.0～7.5，經(jīng)過微波處理并未改變葡萄糖異構(gòu)酶的最適pH值，仍然為7.0～7.5。

圖6 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶pH值穩(wěn)定性影響Fig.6 pH stability of glucose isomerase treated with various microwave powers

由圖6可知，經(jīng)過300、400、800W的微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶在pH7.5保溫1h后，其相對酶活分別為97.30%、100%、99.03%，酶活力變化并不顯著（P＞0.05）。在pH 3.0和pH 9.0保溫1 h后，葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力變化各不相同，在pH 3.0條件下微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶的酶活力明顯低于未處理的（P＜0.05），而且葡萄糖異構(gòu)酶在pH 9.0條件下酶活力明顯比在pH 3.0高（P＜0.01）。

2.5 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的Km值和Vmax影響

表1 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶K和V的影響Table 1 The kinetic parameters of glucose isomerase treated with various microwave powers

表1 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶K和V的影響Table 1 The kinetic parameters of glucose isomerase treated with various microwave powers

微波功率/W 0 300 400 800 Km/（ mol/L）Vmax/（ mol/（L·min））0.366 1.19×10-30.345 1.75×10-30.337 1.63×10-30.522 1.02×10-3

由表1可知，未經(jīng)處理的葡萄糖異構(gòu)酶的Km為0.366 mol/L，最大反應(yīng)速率Vmax為1.19×10-3mol/（L·min）。經(jīng)3 0 0 W微波處理后的Km為0.3 4 5，Vmax為1.75×10-3mol/（L· min），經(jīng)400 W微波處理后的Km為0.337，Vmax為1.63×10-3mol/（L·min），而經(jīng)800 W微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶Km為0.522，Vmax為1.02×10-3mol/（L·min）。經(jīng)過300 W和400 W微波處理后酶的Km變小，說明酶與底物的親和力變大；而經(jīng)過800 W微波處理后酶的Km增加，說明酶與底物的親和力變小。

2.6 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶紫外光譜的影響

圖7 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的紫外吸收光譜的影響Fig.7 UV absorption spectra of glucose isomerase treated with various microwave powers

由圖7可知，未經(jīng)微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶的紫外光譜最大吸收峰出現(xiàn)在280 nm波長處，經(jīng)過300、400 W微波處理后，270～280 nm波長處吸收值迅速增強(qiáng)，最大吸收峰逐漸消失，最大吸收峰位于278 nm波長處。經(jīng)過400 W微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶的明顯低于300 W處理后的。而經(jīng)過800 W微波處理后的，葡萄糖異構(gòu)酶在280 nm波長處的吸收強(qiáng)度低于未經(jīng)處理的，最大吸收峰位變化不大。280 nm波長處的紫外吸收變化可以反映氨基酸殘基所處微環(huán)境的變化，300、400 W微波處理可能使葡萄糖異構(gòu)酶的一些生色集團(tuán)暴露出來，導(dǎo)致紫外吸收增強(qiáng)[20]。而在800 W微波處理后紫外吸收降低的原因可能是微波處理導(dǎo)致酶分子構(gòu)象的去折疊引起的。張兆琴等[18]報道動態(tài)高壓微射流處理后菠蘿蛋白酶構(gòu)象發(fā)生變化，酶分子部分去折疊，其紫外光譜吸收降低。Housaindokht等[21]研究表明十四烷基三甲基溴化銨可使α-乳白蛋白構(gòu)象伸展導(dǎo)致紫外吸收降低。

2.7 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶熒光光譜的影響

圖8 微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的熒光光譜的影響Fig.8 Intrinsic fluorescence spectra of glucose isomerase treated with various microwave powers

由圖8可知，未經(jīng)微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶的熒光吸收強(qiáng)度峰值位于340 nm波長處。由于300、400 W熒光光譜圖重疊，這里未標(biāo)出400 W熒光圖譜。300、600、200 W微波處理后的葡萄糖異構(gòu)酶的熒光強(qiáng)度依次降低，但均高于未經(jīng)處理的，而經(jīng)800 W微波處理的葡萄糖異構(gòu)酶的在340 nm波長處的熒光強(qiáng)度低于未經(jīng)微波處理的，該結(jié)果與紫外吸收光譜是一致的。蛋白質(zhì)內(nèi)源性熒光主要是由賴氨酸和色氨酸發(fā)射的[22]。Yin等[23]研究發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性條件可破壞菜豆蛋白的三級結(jié)構(gòu)，使菜豆蛋白中的疏水集團(tuán)暴露，熒光強(qiáng)度增加。200、300、600 W微波處理葡萄糖異構(gòu)酶的熒光光譜變化表明，微波處理使得葡萄糖異構(gòu)酶中的賴氨酸和色氨酸殘基所處的微環(huán)境發(fā)生改變，賴氨酸和色氨酸殘基所處位置的三級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。800 W微波處理后熒光強(qiáng)度降低，可能也是此原因。

3 結(jié) 論

不同功率微波處理對葡萄糖異構(gòu)酶的相對酶活力、最適反應(yīng)溫度和動力學(xué)參數(shù)影響不同，但對最適pH值幾乎沒有影響。紫外和熒光光譜研究表明微波處理導(dǎo)致葡萄糖異構(gòu)酶部分去折疊，分子中賴氨酸和色氨酸殘基所處的微環(huán)境發(fā)生變化，葡萄糖異構(gòu)酶的三級結(jié)構(gòu)可能發(fā)生了改變。

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Effect of Microwave Treatment on the Properties of Glucose Isomerase

HU Guo-zhou, ZHANG Fu-sheng, HU Peng, CHEN Guang-jing, WU Jing-jing, KAN Jian-quan*
(College of Food Science, Southwest University, Chongqing Key Laboratory of Product Processing and Storage, Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Agro-products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing 400715, China)

The effect of microwave treatment on the activity, stability, kinetic parameters and conformation of glucose isomerase (GI) was studied. Results indicated that different periods and power levels of microwave treatment had different effects on GI activity. After microwave treatment at powers of 300 W and 400 W for 5 min at 70 ℃, GI activity was increased by 14.23% and 8.42%, respectively. However, GI retained 95.69% and 90.78% of its original activity at 600 W and 800 W, respectively. The m icrowave treatment also had effects on the optimal reaction temperature and kinetic pa rameters, but had scarce effects on the optimal pH. Moreover, partial unfolding of GI and changes in microenvironment of tryptophan and tyrosine residues were observed from the ultraviolet and fluorescence spectra of microwave-treated GI. Thus we further speculated that the tertiary structure of GI was also disturbed by microwave treatment. As a conclusion, this study demonstrates that microwave treatment can change some properties of GI presumably by changing its conformational structure.

glucose isomerase; microwave treatment; activity; optimal reaction temperature; optimal pH; conformation

Q814.9

A

1002-6630（2014）03-0134-05

10.7506/spkx1002-6630-201403027

2013-02-05

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（XDJK2012B009）；重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（cstc2012jjA80045）

胡國洲（1987—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒踩c質(zhì)量控制。E-mail：huguozhou.200@163.com

*通信作者：闞建全（1965—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營養(yǎng)學(xué)、食品生物技術(shù)。E-mail：ganjq1965@163.com