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过氧化氢酶 | 9001-05-2

过氧化氢酶结构式

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中文名称:
英文名称:
Ethylparaben
分子式:
C9H10O3
分子量:
166.1739
化学结构数据:
MSDS:
暂无
价格行情:
简介

       过氧化氢酶(Catalase,CAT),是催化过氧化氢分解成氧和水的酶,存在于细胞的过氧化物体内。过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶, 约占过氧化物酶体酶总量的40%。过氧化氢酶存在于所有已知的动物的各个组织中,特别在肝脏中以高浓度存在。过氧化氢酶在食品工业中被用于除去用于制造奶酪的牛奶中的过氧化氢。过氧化氢酶也被用于食品包装,防止食物被氧化。

名称和标识符

Inchi : 1S/C9H10O3/c1-2-12-9(11)7-3-5-8(10)6-4-7/h3-6,10H,2H2,1H3

InChIKey : NUVBSKCKDOMJSU-UHFFFAOYSA-N

SMILES : O(C([H])([H])C([H])([H])[H])C(C1C([H])=C([H])C(=C([H])C=1[H])O[H])=O

别名信息

中文别名: 过氧化氢酶 、接触酶 、自溶血性链球菌分离的过氧化氢酶 、触酶 、过氧化氢放氧酶 、过氧化氢酵酶 、过氧化氢酶(牛肝) 、血中氧化酶 、过氧化氢酶 来源于牛肝脏(悬浮液) 、过氧化氢酶(牛肝由来) 、过氧化氢酶(牛肝脏) 、氧化氢酶 来源于牛肝脏(冻干) 、过氧化氢酶 2万units 、过氧化氢酶 3.5万units 、过氧化氢酶 3500 units 、过氧化氢酶,从牛肝所得 、H2O2:H2O2 氧化还原酶
英文别名: CATALASE 、caperase 、equilase 、Fungalcatalase 、optidase 、IUB: 1.11.1.6 、LIVER, CAT 、EC 1.11.1.6 、EC: 1.11.1.6 、Catalase from Bovine Liver 、Catalase from bovine liver(Lyophilized) 、Catalase from bovine liver(Suspension) 、H2O2:H2O2 oxidoreductase 、Catalase-peroxidase 、Ethylparaben 、ETHYL 4-HYDROXYBENZOATE 、Ethyl paraben 、Ethyl p-hydroxybenzoate 、Mycocten 、Ethyl parasept 、Ethyl parahydroxybenzoate 、4-Hydroxybenzoic acid ethyl ester 、Easeptol 、Ethyl butex 、p-Hydroxybenzoic acid ethyl ester 、Tegosept E 、Solbrol A 、Nipazin A 、Nipagin A 、Napagin A 、Sobrol A 、p-Carbethoxyphenol 、Aseptoform E 、Mekkings E 、Aseptin A 、Bonomold OE 、Benzoic acid, 4-hydroxy-, ethyl ester 、Ethyl p-oxybenzoate 、Ethyl-p-hydroxybenzoate 、Ethyl para-hydroxybenzoate 、Carbethoxyphenol 、Ethyl-4-hydroxybenzoate 、p-

物化性质
计算特性

氢键供体数量 : 1

氢键受体数量 : 3

重原子数量 : 12

可旋转化学键数量 : 3

复杂度 : 148

共价键单元数量 : 1

确定原子立构中心数量 : 0

不确定原子立构中心数量 : 0

确定化学键立构中心数量 : 0

不确定化学键立构中心数量 : 0

氢键受体计数 : 3

拓扑极表面积 : 46.5A^2

同位素原子计数 : 0

疏水参数计算参考值(XlogP) : 2.5

疏水参数计算参考值(XLogP3-AA) : 2.5

拓扑分子极性表面积 : 46.5

实验特性

颜色与性状 : 白色至浅棕黄色无定形粉末或液体

密度 : 1.06 g/mL at 20 °C

闪点 : 华氏:105.8 °F
摄氏:41 °C

稳定性 : Air and moisture sensitive. Incompatible with strong oxidizing agents. Refrigerate.

浓度 : 20-50 mg/mL

溶解性 : 溶于水,几乎不溶于乙醇,氯仿和乙醚

敏感性 : Hygroscopic

Merck : 2260

安全信息

符号: GHS02 

信号词 : Warning

危害声明: H226

危险品运输编号 : NONH for all modes of transport

WGK Germany: 1

危险类别码: 10

安全说明: 23-24/25-22

FLUKA BRAND F CODES : 10-21

RTECS号 : FI4378000

危险品标志: B B

储存条件 : −20°C

TSCA : Yes

生产方法和用途

生产方法 :

一,以牛肝为原料,在35%二氧六环中匀浆,过滤后用二氧六环沉淀,饱和硫酸铵结晶得产品。

二,由牛肝抽提物经纯化而得。
(1)由黑曲霉变种(Aspergillus niger var.)在通风搅拌等控制条件下培养而得。
(2)由溶纤维蛋白小球菌(Micrococcus lysodeikticus)的深层发酵液提取精制而成。

用途 :

一, 酶制剂。主要用于干酪、牛奶和蛋制品等的生产,以消除由紫外线照射时产生过氧化氢而造成的特异臭味;亦可用作面包制造时的疏松剂。在牛奶中的最高用量为20mg/kg。

二, 常用诊断用酶。配合偶联反应,测定葡萄糖等。食物防腐、分解过氧化氢。生化试剂。

三,用于生化研究、食物防腐,临床上常用作诊断酶,测定葡萄糖含量。

四,可用于食品的防腐、牛奶的杀菌脱糖等。

主要应用 : 常用诊断用酶。配合偶联反应,测定葡萄糖等。食物防腐、分解过氧化氢。生化试剂。

化合物详情(旧版)

过氧化氢酶分布

过氧化氢酶存在于所有已知的动物的各个组织中,特别在肝脏中以高浓度存在。在投弹手甲(bombardier beetle)中,过氧化氢酶具有独特用途。这种甲虫具有两套分开储存于腺体中的化学物。大的腺体中储存着对苯二酚和过氧化氢,而小的腺体中储存着过氧化氢酶和辣根过氧化物酶。当甲虫将两个腺体中的化学物质混合在一起时,就会释放出氧气,而氧气既可以氧化对苯二酚又可以作为助推剂。
过氧化氢酶也普遍存在于植物中,但不包括真菌,虽然有些真菌被发现在低pH值和温暖的环境下能够产生该酶。

 触酶

过氧化氢酶(CAT)是一种酶类清除剂,又称为触酶,是以铁卟啉为辅基的结合酶。它可促使H2O2分解为分子氧和水,清除体内的过氧化氢,从而使细胞免于遭受H2O2的毒害,是生物防御体系的关键酶之一。CAT作用于过氧化氢的机理实质上是H2O2的歧化,必须有两个H2O2先后与CAT相遇且碰撞在活性中心上,才能发生反应。H2O2浓度越高,分解速度越快。
分解酶

这是一种稳定的过氧化氢分解酶,能将过氧化氢分解成水和氧气,而对纤维和染料没有影响,因而漂白后染色前,通过H2O2 分解酶去除漂白织物上和染缸中残留的过氧化氢,以避免纤维的进一步氧化和染色时染料的氧化。同时能缩短加工时间,减少水洗用水,降低废水量。尤其对纱线、筒子纱和针织物更为适用。 同样,过氧化氢分解酶随pH 值和温度的改变,其活力随之变化,在pH7 左右和30~40 ℃活性最大。过氧化氢浓度增大,会加快分解反应速度,但必须注意当浓度大于一定量时,酶的作用将减弱,这样过多的残留H2O2 对纤维和染料是不利的。所以不能因为有了H2O2 分解酶,就能任意地加大H2O2 的用量。 使用时,通常要注意H2O2 分解酶对常用表面活性剂和H2O2 稳定剂的相容性,实际生产应用pH为6~8,温度20~55 ℃,酶用量5~10KCLU/ 升,时间10~20min。此技术已慢慢地被国内所认识和接受,它对提高活性染料色泽鲜艳度很有利。

来源

几乎所有的生物机体都存在过氧化氢酶。其普遍存在于能呼吸的生物体内,主要存在于植物的叶绿体、线粒体、内质网、动物的肝和红细胞中,其酶促活性为机体提供了抗氧化防御机理。
CAT是红血素酶,不同的来源有不同的结构。在不同的组织中其活性水平高低不同。过氧化氢在肝脏中分解速度比在脑或心脏等器官快,就是因为肝中的CAT含量水平高。
反应机制

虽然过氧化氢酶完整的催化机制还没有完全被了解,但其催化过程被认为分为两步:
H2O2 + Fe(III)-E → H2O + O=Fe(IV)-E(.+)
H2O2 + O=Fe(IV)-E(.+) → H2O + Fe(III)-E + O2[12]
其中,"Fe()-E"表示结合在酶上的血红素基团(E)的中心铁原子(Fe)。Fe(IV)-E(.+)为Fe(V)-E的一种共振形式,即铁原子并没有完全氧化到+V价,而是从血红素上接受了一些"支持电子"。因而,反应式中的血红素也就表示为自由基阳离子(.+).
过氧化氢进入活性位点并与酶147位上的天冬酰胺残基(Asn147)和74位上的组氨酸残基(His74)相互作用,使得一个质子在氧原子间互相传递。自由的氧原子配位结合,生成水分子和Fe(IV)=O。Fe(IV)=O与第二个过氧化氢分子反应重新形成Fe(III)-E,并生成水分子和氧气。[12]活性中心铁原子的反应活性可能由于357位上酪氨酸残基(Tyr357)的苯酚基侧链的存在(帮助Fe(III)氧化为Fe(IV))而得以提高。反应的效率可能是通过His74和Asn147与反应中间体作用而得以提高。[12]该反应的速率通常可以通过米氏方程来确定。
过氧化氢酶也能够氧化其他一些细胞毒性物质,如甲醛、甲酸、苯酚和乙醇。这些氧化过程需要利用过氧化氢通过以下反应来完成:
H2O2 + H2R → 2H2O + R
同样,具体的反应机制还不清楚。
任何重金属离子(如硫酸铜中的铜离子)可以作为过氧化氢酶的非竞争性抑制剂。另外,剧毒性的氰化物是过氧化氢酶的竞争性抑制剂,可以紧密地结合到酶中的血红素上,阻止酶的催化反应。
处于过氧化状态的过氧化氢酶中间体的三维结构已经获得解析,可以在蛋白质数据库中检索到。

检测

进行中的过氧化氢酶检测,可以观察到气泡。
过氧化氢酶检测是微生物学家鉴定细菌种类的主要的三种检测手段之一,即用过氧化氢来检测过氧化氢酶是否存在。假如细菌中含有过氧化氢酶,则在过氧化氢溶液中加入少量细菌提取物就能观察到氧气气泡生成。
有气泡生成,则该菌被认为是呈"过氧化氢酶阳性"。如staphylococcus和micrococcus。没有,则该菌被认为是呈"过氧化氢酶阴性"。如streptococcus和enterococcus。 虽然过氧化氢酶检测无法鉴定特定生物体,但与其他检测方法结合,它可以有效地帮助诊断。
此外细菌中是否存在过氧化氢酶,还取决于细胞生长条件和所使用的培养基。

分布

过氧化氢酶存在于所有已知的动物的各个组织中,特别在肝脏中以高浓度存在。在投弹手甲虫(bombardier beetle)中,过氧化氢酶具有独特用途。这种甲虫具有两套分开储存于腺体中的化学物。大的腺体中储存着对苯二酚和过氧化氢,而小的腺体中储存着过氧化氢酶和辣根过氧化物酶。当甲虫将两个腺体中的化学物质混合在一起时,就会释放出氧气,而氧气既可以氧化对苯二酚又可以作为助推剂。
过氧化氢酶也普遍存在于植物中,但不包括真菌,虽然有些真菌被发现在低pH值和温暖的环境下能够产生该酶。
绝大多数需氧微生物都含有过氧化氢酶[4]。例外包括Streptococcus,一种没有过氧化氢酶的需氧细菌。部分厌氧微生物,如Methanosarcina barkeri,也含有过氧化氢酶。

应用

过氧化氢酶在食品工业中被用于除去用于制造奶酪的牛奶中的过氧化氢。过氧化氢酶也被用于食品包装,防止食物被氧化。在纺织工业中,过氧化氢酶被用于除去纺织物上的过氧化氢,以保证成品是不含过氧化物的。它还被用在隐形眼镜的清洁上:眼镜在含有过氧化氢的清洁剂中浸泡后,使用前再用过氧化氢酶除去残留的过氧化氢。过氧化氢酶在美容业中的使用:一些面部护理中加入了该酶和过氧化氢,目的是增加表皮上层的细胞氧量。
过氧化氢酶在实验室中还常常被用作了解酶对反应速率影响的工具。

功能

功能概述
过氧化氢是一种代谢过程中产生的废物,它能够对机体造成损害。为了避免这种损害,过氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质。而过氧化氢酶就是常常被细胞用来催化过氧化氢分解的工具。
但过氧化氢酶真正的生物学重要性并不是如此简单:研究者发现基因工程改造后的过氧化氢酶缺失的小鼠依然为正常表现型,这就表明过氧化氢酶只是在一些特定条件下才对动物是必不可少的。
一些人群体内的过氧化氢酶水平非常低,但也不显示出明显的病理反应。这很有可能是因为正常哺乳动物细胞内主要的过氧化氢清除剂是过氧化物还原酶(peroxiredoxin),而不是过氧化氢酶。
过氧化氢酶通常定位于一种被称为过氧化物酶体的细胞器中。植物细胞中的过氧化物酶体参与了光呼吸(利用氧气并生成二氧化碳)和共生性氮固定(将氮气(N2)解离为活性氮原子)。
但细胞被病原体感染时,过氧化氢可以被用作一种有效的抗微生物试剂。部分病原体,如结核杆菌、嗜肺军团菌和空肠弯曲菌,能够生产过氧化氢酶以降解过氧化氢,使得它们能在宿主体内存活。
漂白作用
要说明的是用酶可促进漂白的进行,羊毛在含有蛋白酶Bactosol ST的过氧化氢漂液中漂白,可显著提高羊毛的白度和亲水性。这是由于酶促进羊毛纤维初始受到快速的浸蚀,致使羊毛漂白较易进行。从此原理出发,将蛋白酶对羊毛先预处理,使纤维表面裸露,再进行漂白,显然效果更好,且纤维损伤也易控制。

化学品安全说明书(MSDS)

过氧化氢酶毒性

类别:有毒物质
可燃性危险特性:热分解排出辛辣刺激烟雾
灭火剂:水,二氧化碳, 泡沫, 干粉

过氧化氢酶储运特性

储存条件:2-8°C
储运特性:库房低温通风干燥

过氧化氢酶生产厂家
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