乙醇脫氫酶應(yīng)用研究現(xiàn)狀及前景

關(guān)于乙醇脫氫酶應(yīng)用研究現(xiàn)狀及前景一、簡(jiǎn)介二、發(fā)現(xiàn)三、物化性質(zhì)四、乙醇脫氫酶的類(lèi)型五、臨床意義六、研究現(xiàn)狀七、展望目錄第2頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天乙醇脫氫酶（Alcoholdehydrogenase，簡(jiǎn)稱(chēng)ADH），大量存在于人和動(dòng)物肝臟、植物及微生物細(xì)胞之中，是一種含鋅金屬酶，具有廣泛的底物特異性。乙醇脫氫酶能夠以煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)為輔酶，催化伯醇和醛之間的可逆反應(yīng)：CH3CH2OH+NAD+→CH3CHO+NADH+H+。在人和哺乳動(dòng)物體內(nèi)，參與體內(nèi)乙醇代謝，是重要的代謝酶。乙醇脫氫酶氧化體系包括醇脫氫酶(ADH)和醛脫氫酶(ALDH)。

一、簡(jiǎn)介第3頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天首次分離出乙醇脫氫酶（ADH）是在1937年，是從釀酒酵母（面包酵母）中純化得到的。HugoTheorell和他的同事研究了馬肝臟中乙醇脫氫酶催化機(jī)理的很多方面。乙醇脫氫酶還是首先測(cè)定了氨基酸序列以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的寡聚酶之一。在1960年初，在果蠅屬果蠅中夜發(fā)現(xiàn)了乙醇脫氫酶。

二、發(fā)現(xiàn)第4頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天

ADH的最適作用pH值在7．O～10．0，pH值為8．O時(shí)酶活力達(dá)到最大，pH值為7．0時(shí)酶活力較為穩(wěn)定；

ADH的最適作用溫度為37℃，溫度為30～40℃時(shí)酶活力較穩(wěn)定，溫度超過(guò)45℃后酶活力急劇下降。三、物化性質(zhì)第5頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、乙醇脫氫酶的類(lèi)型4.1、人類(lèi)的乙醇脫氫酶4.2、酵母與細(xì)菌中的乙醇脫氫酶4.3、含鐵乙醇脫氫酶4.4、其他類(lèi)型的醇脫氫酶進(jìn)一步的醇脫氫酶類(lèi)屬于五重酶（quinoenzymes），并且需要醌型輔因子結(jié)合電子，這種酶的典型例子是甲醇的甲醇細(xì)菌脫氫酶。第6頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、臨床意義5.1、酒精中毒曾有研究顯示，乙醇脫氫酶可能導(dǎo)致患者對(duì)乙醇代謝依賴(lài)性的酗酒。研究人員初步檢測(cè)到一個(gè)可能與酗酒有關(guān)的幾個(gè)基因。如果這些基因變體編碼的ADH2和ADH3進(jìn)入慢代謝形式，可能會(huì)增加酗酒的風(fēng)險(xiǎn)。該研究發(fā)現(xiàn)，突變的ADH2和ADH3與亞洲人群酗酒有關(guān)。然而，事實(shí)是否真是如此，還需要繼續(xù)深入研究。5.2、藥物依賴(lài)藥物依賴(lài)是關(guān)于乙醇脫氫酶的另一個(gè)問(wèn)題，研究人員認(rèn)為這可能與酗酒有關(guān)。一個(gè)特別的研究表明，藥物依賴(lài)與7個(gè)乙醇脫氫酶的相關(guān)基因有關(guān)。這些結(jié)果可能有助于有針對(duì)性的治療這些特定的基因。然而，這還有待于更多的深入研究。第7頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天廢棄的啤酒酵母為原料,采用超聲輔助的方法對(duì)其中的ADH進(jìn)行了提取.實(shí)驗(yàn)考察了料液比、啤酒酵母用量、pH、超聲波功率、超聲全程時(shí)間和提取液濃度對(duì)ADH提取效果的影響,進(jìn)一步通過(guò)L9(33)正交試驗(yàn)對(duì)ADH的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,得到了啤酒廢酵母中ADH提取的最優(yōu)方案為pH值8.5、超聲功率320W、超聲時(shí)間10min,在此條件下所得的ADH活力可達(dá)1806U/mL.6.1、啤酒廢酵母中乙醇脫氫酶提取工藝的研究毛跟年陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)2007/06六、研究現(xiàn)狀第8頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天第9頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2、乙醇脫氫酶的初步分離及其酶學(xué)性質(zhì)的研究吳桂英化學(xué)與生物工程2009/06以硫酸銨為沉淀劑,采用鹽析法對(duì)乙醇脫氫酶(ADH)進(jìn)行了初步的分離純化,ADH比活力從粗酶液的0.464U.mg-1提高到1.198U.mg-1,純化倍數(shù)為2.582。研究了ADH的基本酶學(xué)性質(zhì),其最適作用pH值為7.0~10.0,pH值為8.0時(shí)酶活力達(dá)到最大,pH值為7.0時(shí)酶較為穩(wěn)定;最適作用溫度為37℃,溫度為30~40℃時(shí)酶活力較為穩(wěn)定,溫度超過(guò)45℃后酶活力急劇下降。第10頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天7.0~10.037℃第11頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天乙醇脫氫酶(ADH)是廣泛分布于人和動(dòng)物肝臟、植物及微生物細(xì)胞之中的含鋅金屬酶,具有廣泛的底物特異性。ADH作為生物體內(nèi)主要短鏈醇代謝的關(guān)鍵酶,近年來(lái)已經(jīng)受到了國(guó)內(nèi)外研究者的普遍關(guān)注,并對(duì)其同功酶的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生物學(xué)功能、遺傳學(xué)特性、分離提取技術(shù)等進(jìn)行了較多的基礎(chǔ)性研究工作,為其在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。文章主要對(duì)ADH在工業(yè)分析、化工生產(chǎn)、食品和醫(yī)藥研究以及生物科學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了概述,以便為其進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)提供參考。6.3、乙醇脫氫酶應(yīng)用研究現(xiàn)狀張曉霞動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展2007/12第12頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4、殼聚糖—硅膠復(fù)合載體固定化乙醇脫氫酶技術(shù)研究毛跟年糧食與油脂2010/10為提高乙醇脫氫酶使用率，以涂敷殼聚糖的硅膠為載體、戊二醛作為交聯(lián)劑，采用吸附法與交聯(lián)法相結(jié)合方法對(duì)乙醇脫氫酶進(jìn)行固定化，并以酶活力、相對(duì)酶活、活力回收率為指標(biāo)；結(jié)果表明：以制備復(fù)合硅膠為載體，選擇1%戊二醛為交聯(lián)劑，載體與酶以1∶1(w/v)比例振蕩交聯(lián)2h，酶活力回收率可達(dá)75%，重復(fù)使用10次后，酶活力仍可保留28%以上。第13頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天殼聚糖易溶于酸性溶液而不溶于水，且殼聚糖在甲酸溶液中穩(wěn)定性要高于乙酸。從表1可看出，當(dāng)殼聚糖加入量較少時(shí)，抽濾較容易；而當(dāng)殼聚糖加入量較多時(shí)，抽濾較困難。當(dāng)殼聚糖加入量超過(guò)3g時(shí)，固定化酶酶活力相差不大，這是因?yàn)V液中殼聚糖粘度較接近。因此稱(chēng)取3g殼聚糖溶于甲酸溶液。從圖2可看到，戊二醛濃度太低時(shí)，固定化酶酶活力較??；隨戊二醛濃度增加，固定化酶酶活力在不斷增大。當(dāng)戊二醛濃度過(guò)大時(shí)，固定化酶酶活力迅速降低，可能是過(guò)多戊二醛與乙醇脫氫酶結(jié)合，改變酶的結(jié)構(gòu)而使酶失活。因此，選用戊二醛濃度為1%。第14頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5、明膠載體固定化乙醇脫氫酶技術(shù)研究毛跟年中國(guó)釀造2010/11以明膠為載體，戊二醛為交聯(lián)劑，采用包埋-交聯(lián)聯(lián)用法制備了明膠固定化乙醇脫氫酶。結(jié)果表明：以15%明膠為載體、4%戊二醛為交聯(lián)劑、1g明膠固定1mL乙醇脫氫酶制備的固定化酶，其酶活力回收率達(dá)52.47%，所得固定化乙醇脫氫酶連續(xù)使用10次后相對(duì)活力為52.89%。第15頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天第16頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6、一種測(cè)定乙醇脫氫酶活性的循環(huán)催化流動(dòng)分析法王恒釀酒科技2010/10

基于乙醇(EtOH)/乙醇脫氫酶(ADH)/氧化型輔酶I(NAD+)催化反應(yīng)體系，建立了一種用于ADH活性測(cè)定的循環(huán)催化流動(dòng)分析法(RCFA)。RCFA法具有測(cè)定過(guò)程簡(jiǎn)便、快速、自動(dòng)化特點(diǎn)，能對(duì)ADH催化反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行連續(xù)循環(huán)檢測(cè)，可對(duì)ADH活性變化實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)研究。RCFA法使反應(yīng)液循環(huán)不但節(jié)省了大量的試劑和酶量、降低了測(cè)定成本，而且循環(huán)測(cè)定時(shí)不存在人為誤差，提高了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度。第17頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天第18頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.7、乙醇脫氫酶對(duì)小鼠抗醉解酒作用的研究毛跟年陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2009/04

通過(guò)抗醉和解酒兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn),觀察了乙醇脫氫酶直接作為解酒藥物的抗醉酒及解酒作用。結(jié)果顯示：乙醇脫氫酶在防酒醉試驗(yàn)中的作用效果比較明顯，尤其是在給酒后1h，小鼠血液中乙醇含量降低最明顯，而對(duì)已經(jīng)處于酒醉狀態(tài)的小鼠的解酒作用效果并不明顯。葛花提取物組對(duì)小鼠酒后0.5~1h肝中ADH的影響較為明顯，使其活性增加；酒后1.5~3h肝中ADH活性雖然也增強(qiáng)，但與模型組比較無(wú)顯著差異。結(jié)果顯示，葛花提取物可降低酒后血中乙醇濃度，增強(qiáng)肝中ADH活性，其機(jī)制可能是通過(guò)抑制消化道對(duì)乙醇的吸收，從而起到有效的降醇解酒作用。

6.8、葛花對(duì)酒后血中乙醇濃度和肝中乙醇脫氫酶活性的影響李萍科技導(dǎo)報(bào)2009/23第19頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天釀酒酵母乙醇脫氫酶2(ADH2)基因的克隆表達(dá)及活性驗(yàn)證于孟斌生物工程學(xué)報(bào)2010/02乙醇脫氫酶1B基因變異與高甘油三酯血癥對(duì)早發(fā)冠心病的影響王莉莉山東大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2009/02乙醇脫氫酶(ADH)家族生物信息學(xué)分析石之光基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)2009/03乙醇脫氫酶基因多態(tài)性與飲酒行為及所致相關(guān)疾病的研究進(jìn)展曾芳芳疾病控制雜志2008/02釀酒酵母乙醇脫氫酶Ⅰ基因的超表達(dá)秦麗娜微生物學(xué)通報(bào)2008/02乙醇脫氫酶在各類(lèi)肝損傷中的變化周澤云中國(guó)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)2007/03乙醛脫氫酶2(ALDH2)基因型對(duì)無(wú)水乙醇注射術(shù)后肝功能的影響葉新平中國(guó)腫瘤臨床2007/10泰興漢族人乙醇脫氫酶Ⅱ基因型分布及其與飲酒習(xí)慣的關(guān)系曹海霞癌變.畸變.突變2005/05利用基因敲除技術(shù)破壞釀酒酵母乙醇脫氫酶Ⅱ基因的初步研究趙麗娟食品與發(fā)酵工業(yè)2005/116.9、其他方面研究：第20頁(yè),共23頁(yè)，2