的葡萄糖氧化酶，也称为β-d-葡萄糖：氧1-氧化还原酶，葡萄糖-1-氧化酶或简单地葡萄糖氧化酶是负责葡萄糖β-d产生d-葡糖酸内酯的氧化的氧化还原酶和过氧化氢。
它是在1920年代后期从黑曲霉菌的提取物中发现的。它的存在已在真菌和昆虫中得到证明，其中过氧化氢由于其催化作用而永久产生，在防御病原性真菌和细菌方面具有重要作用。
葡萄糖氧化酶的结构示意图（来源：Arcadian，通过Wikimedia Commons）
目前，已经从许多不同的真菌来源，特别是从曲霉属和青霉属中纯化了葡萄糖氧化酶。尽管它可以使用其他底物，但对于β-D-葡萄糖的氧化具有相当高的选择性。
由于其生产成本低和稳定性高，在工业和商业环境中具有多种用途。
从这个意义上说，这种酶不仅用于食品生产行业，而且还用于美容，药物和临床诊断中，不仅用作添加剂，还用作不同溶液和体液的生物传感器和/或分析试剂。
特点
葡萄糖氧化酶是一种球状的黄素蛋白，它利用分子氧作为电子受体，从葡萄糖中产生D-葡萄糖酸-δ-内酯和过氧化氢。
在细胞系统中，过氧化氢可被过氧化氢酶消耗，产生氧气和水。反过来，在某些生物中，D-葡萄糖酸内酯被水解为葡萄糖酸，葡萄糖酸可以执行不同的功能。
到目前为止，所描述的葡萄糖氧化酶能够氧化单糖和其他种类的化合物，但是，如前所述，它们对D-葡萄糖的β异构体非常特异。
它们在3.5至6.5的酸性pH范围内工作，并且取决于微生物，该范围可能会有很大差异。此外，真菌葡萄糖氧化酶是与正磷酸盐结合的三种蛋白质之一。
像其他生物催化剂一样，这些酶可被不同的分子抑制，包括银，铜和汞离子，肼和羟胺，苯肼，硫酸氢钠等。
结构体
葡萄糖氧化酶是一种二聚体蛋白，具有两个相同的单体，每个单体均为80 kDa，由同一基因编码，由两个二硫键共价连接，并且其动力学涉及该酶的催化机制。
取决于生物体，同型二聚体的平均分子量在130kDa至175kDa之间变化，黄素腺嘌呤核苷酸（FAD）通过非共价键连接至每个单体，黄素腺嘌呤核苷酸（FAD）是一种辅酶，在催化过程中充当电子转运体。 。
单体结构
对自然界中发现的不同葡糖氧化酶的单体的分析显示，它们被分为两个不同的区域或域：一个与FAD结合，另一个与葡萄糖结合。
FAD结合域由β折叠片组成，而葡萄糖结合域由4个α螺旋组成，它们支持多个反平行的β折叠片。
糖基化
使用黑曲霉酶进行的首次研究发现，该蛋白质的新鲜重量中有20％由氨基糖组成，另外16-19％与碳水化合物相对应，其中80％以上是甘露糖残基通过N-或O-糖苷键连接到蛋白质上。
尽管这些碳水化合物对于催化不是必需的，但有报道称，消除或去除这些含糖残基会降低蛋白质的结构稳定性。这可能是由于碳水化合物的这一“层”赋予蛋白酶的溶解性和对蛋白酶的抗性。
特征
如上所述，在真菌和昆虫中，葡萄糖氧化酶通过永久性产生过氧化氢来维持恒定的氧化应激源，从而对病原性真菌和细菌起着必不可少的防御功能。
谈论葡萄糖氧化酶的其他一般功能并不那么简单，因为它在表达它的不同生物中具有非常特殊的用途。例如，在蜜蜂中，其从下咽腺分泌到唾液中有助于蜂蜜的保存。
在其他昆虫中，视生命周期的阶段而定，它可对摄入的食物进行消毒并抑制植物的防御系统（例如，当涉及到植物吞噬性昆虫时）。
对于许多真菌而言，这是形成过氧化氢的关键酶，该过氧化氢促进木质素的降解。反过来，对于其他类型的真菌，它仅仅是一种抗菌和抗真菌防御系统。
行业职能
在工业领域，葡萄糖氧化酶已被广泛采用，其中我们可以指定：
-在食品加工过程中作为添加剂，在食品中用作抗氧化剂，防腐剂和稳定剂。
-在乳制品衍生物的保存中，用作抗菌剂。
-在蛋粉生产中用于消除葡萄糖和防止微生物生长的过氧化氢。
-在低酒精度葡萄酒的生产中也很有用。这是由于其能够消耗发酵液中存在的葡萄糖的能力。
-葡萄糖氧化酶催化反应的副产物之一葡萄糖酸也被用于纺织品的染色，金属表面的清洁，作为食品添加剂，作为洗涤剂中的添加剂，甚至是药物和化妆品中的添加剂。
葡萄糖传感器
基于将葡萄糖氧化酶固定在特定支持物上，有各种测试可以在不同条件下检查葡萄糖浓度。
工业上已经设计了三种类型的测定法，其将该酶用作生物传感器，并且它们之间的差异是相对于葡萄糖和/或氧消耗检测系统或过氧化氢的产生而言的。
除了在食品工业中的用途外，还利用葡萄糖生物传感器确定体液（例如血液和尿液）中的葡萄糖含量。这些通常是用于检测病理和其他生理状况的常规测试。
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