葡萄糖氧化酶(GOD)是一種需氧脫氫酶，能專一地氧化β-D-葡萄糖成為葡萄糖酸和過氧化氫，在有過氧化氫酶存在的情況下，生成葡萄糖酸和水，并在此過程中消耗氧氣。經(jīng)旋光測定，GOD反應的最初產(chǎn)物不是葡萄糖酸，而是中間產(chǎn)物δ-葡萄糖酸內(nèi)酯，而后δ-葡萄糖酸內(nèi)酯以非酶促反應自發(fā)水解為葡萄糖酸。
1 葡萄糖氧化酶(GOD)的特性
高純度葡萄糖氧化酶為淡黃色粉末，易溶于水，分子量為150KD左右，光吸收波長為377nm和455nm。葡萄糖氧化酶的作用溫度為30℃～60℃，固體酶制劑在0℃下保存至少可穩(wěn)定2年，在-15℃下可穩(wěn)定8年。葡萄糖氧化酶穩(wěn)定的pH范圍為4.0～8.0，具有很好的穩(wěn)定性。一般來說，酶反應受底物濃度的影響不大。葡萄糖濃度在5%～20%，反應速度幾乎不變。2 葡萄糖氧化酶的作用機理
葡萄糖氧化酶作為一種新型的綠色添加劑有其獨特的作用方式。與普通酶制劑不同，它并不是通過改善營養(yǎng)素的消化利用和減輕抗營養(yǎng)因子的方式來改善對動物生產(chǎn)性能的影響。其方式可能是一方面通過與飼料中葡萄糖作用而產(chǎn)生的葡萄糖酸來發(fā)揮作用，另一方面，葡萄糖氧化酶在與葡萄糖作用過程中消耗氧氣，使消化道更易形成厭氧環(huán)境，促進厭氧有益菌的增殖。綜合起來葡萄糖氧化酶通過在腸道中的作用可能起到酸化劑和益生菌的作用。葡萄糖酸是一種有機酸，它能夠降低腸道pH值，提高飼料的酸結(jié)合力，增殖有益菌，抑制有害菌，并且低的pH值可以促進腸道蠕動，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。G.Biage等（2006）通過體外和體內(nèi)試驗報道了葡萄糖酸在仔豬上的應用，體外試驗顯示，經(jīng)過4h、8h、24h的發(fā)酵試驗，盲腸液中的氨顯著減少；發(fā)酵24h后，總脂肪酸、乙酸、丙酸、n-丁酸、乙酸丙酸比、乙酸+丁酸與丙酸比都極顯著的增加。
飼養(yǎng)試驗結(jié)果表明，與對照組相比，葡萄糖酸使仔豬的平均日增重分別提高了13%～14%，并且葡萄糖酸增加了空腸的總短鏈脂肪酸量。即葡萄糖酸可以改善仔豬腸道健康狀態(tài)，提高其生產(chǎn)性能。葡萄糖酸能夠到達大腸，刺激乳酸菌的生長，Takamitsu等（2002）應用葡萄糖酸及與其有相似結(jié)構(gòu)的山梨醇和葡萄糖研究了葡萄糖酸的發(fā)酵模式，結(jié)果顯示，葡萄糖酸較后兩者發(fā)酵慢，其主要被乳酸菌所發(fā)酵并且刺激丁酸鹽的產(chǎn)生，葡萄糖酸可能會像益生元一樣發(fā)揮作用。
葡萄糖酸具有類似益生元的性質(zhì)，在小腸中很少被吸收，但當它到達腸道后段時，能夠被那里棲息的菌群所利用，生成丁酸。丁酸是一種短鏈脂肪酸（SCFA），SCFA能快速被大腸粘膜吸收，為大腸上皮細胞提供能量，其中丁酸又是對刺激腸上皮細胞生長、促進鈉和水吸收效率效果的SCFA，而且眾多報道證實丁酸鹽能夠抑制腸癌。因此，葡萄糖酸除了發(fā)揮酸化劑的作用外，可能還通過其在腸道后段的發(fā)酵產(chǎn)物-n-丁酸而發(fā)揮更為重要的作用。