大豆脂肪氧化酶催化油酸氧化反应动力学研究

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1、华南理工大学学报（自然科学版）第24卷第8期1996年8月JournalofSouthChinaUnivers让yofTechnology(NaturalScience)Vol.24No.8August1996大豆脂肪氧化酶催化油酸氧化反应动力学研究裴茂清霍瑞贞（华南理工大学应用化学系）摘要用（NH4）2SC）4三次盐析法从大豆中提取脂肪氧化酶；用测氧仪测定和跟踪脂肪氧化酶催化油酸氧化反应的反应过程。实验表明,脂肪氧化酶催化油酸氧化反应是按Michaelis机理进行。其最佳反应条件是：pH=9.0;反应温度t=30Vo反应活化能E严74.95kJ-

2、moP1;米氏常数KM=2・97xiO-3mol・L7。本文还测出了多种抑制剂对脂肪氧化酶的抑制效果。在应用方面提出了用抑制剂除去豆腥味的新丈此关键词大豆脂肪氧化酶；反应动力学；油酸中图资料分类号0643.32大豆营养丰富，而且大豆食品价廉物美，因而一直是人们喜爱的食品。但是在豆制品加工中会产生一种豆腥味，从而大大影响豆制品的风味⑴。这种异味主要是由于大豆中含有的“必需脂肪酸”（如油酸、亚油酸、亚麻酸等）和脂肪氧化酶在空气中会发生下述反应：必需脂肪酸+氧气乜豹輕聲氢过氧化物塑脂肪醛或酮⑵.产物是豆腥味的来源，要除去豆腥味，可通过抑制酶的活性使反应不

3、发生，因此研究此酶催化反应动力学就很有必要。本文研究了脂肪氧化酶催化油酸氧化反应的动力学，建立了动力学模型，求出了各动力学参数,并进一步研究了抑制剂对脂肪氧化酶的抑制效果，以寻找消除豆腥味的化学方法。1实验部分1.1脂肪氧化酶的提取⑶取去壳大豆磨成粉，过60目筛网得到实验用豆粉，用石油醛脱脂。取10.0g脱脂豆粉于100ml容量瓶中，用PH=6.8的磷酸盐缓冲溶液湿润后满至刻度，间断性搅拌1.5h,用双层纱布过滤，滤液用硫酸鞍调饱和度至0・50,用0.50mobL'1的氢氧化钠溶液调pH=6.&静置，再用4000r/min的离心机离心10min,沉

4、淀物用100ml磷酸盐缓冲液溶解，再用硫酸钱调饱和度至0.30,调pH=6.&静置，离心分离，沉淀物为实验所需的活性大豆脂肪氧化酶。用20ml.pH=6.8的磷酸盐缓冲液溶解，在冰箱中（4匸）保存待用。所得的酶液在此条件下保存96h活性不变。来稿日期：1995-01-12裴茂淸，男,1968年生，工程师，硕士；主要研究方向：化学反应动力学。毕业分配到广东省公安厅六处，邮编：5100501.2酶催化反应初速率％的测定实验在有恒温水套的间歇式反应器中进行。将4.5ml浓度为1.70xiO-3mol-L'1的油酸溶液注入反应器中预热,描入已标定的氧电极并

5、与已校正的CY-2型测氧仪连接⑷，平衡数分钟后，加入已预热的恒温酶液0.5ml,记录不同时间下的耗氧量，以耗氧初速率来表示酶催化反应初速率％。1.3酶催化反应条件的选择影响催化反应主要因素有：反应温度、底物浓度、酶用量和反应体系pH值。1.3.1酶用量对初速率巾的影响在反应温度、底物浓度及pH值不变的情况下,实验测岀不同酶用量CE下的初速率90,结果如图1所示。由图知，当ce〉0.4ml时，w与CE之间呈线性关系，实验中取线性部分的一点ce=0.5ml为实验的酶用量。1.3.2底物浓度对初速率的影响脂肪氧化酶催化反应是一个双底物反应，实验首先固定了

6、一个底物油酸的浓度Cs不变,图1酶用量与初速率关系图Fig.1Relationshipofenzymaticquantityandtheinitialrate图2氧气初浓度与初速率关系图Fig.2Relationshipoftheinitialconcentrationofoxygenandtheinitialrate测定了另一个底物氧气的浓度c(02)对初速率v0的影响，结果如图2所示。由图知，当c(.O2>1.70xIO'4mol・L"时，v0与c(Q)无关，而在此酶催化反应体系中，氧气最终浓度都大于此值,故可认为氧气浓度对酶催化反应无影响。再

7、固定氧气初浓度不变，测出了油酸浓度％对初速率v0的影响，结果如图3所示。由图可知，珂先随Cs增加而增大，当Cs增大到1.50XlO^mobL^W,v0趋近最大，故实验选用cs=1.50xl0-3mol-L-1为实验的最佳油酸浓度。1.3.3反应体系pH值对初速率引的影响实验测岀了pH值对初速率v0的影响，其结果如图4所示。由图知，当pH=9.0时，切增大到最大，故实验选用pH=9.0为反应体系的pH值。1.3.4反应温度对初速率的影响在底物浓度、酶用量、pH值为实验最佳情况下分别测岀不同温度z的初速率珂，结果如图5所示。由图知，当温度r=30X：时

8、最大；当t<30*C时，血随r的增大而增大，符合阿仑尼乌斯定律；而上〉30匸时,v0随t增大而减小，故脂肪氧化酶是不耐热酶