从以下六个方面来了解和认识：
1.酶的催化特性和来源
2. 酶的功能用途
3. 酶的结构和理化性质
5. 酶制剂在生产中的应用
6. 该酶制剂的发展趋势
一、酶的催化特性和来源
• 葡萄糖异构酶又称木糖异构酶，它可以催化D-里约欢迎你木糖、D-葡萄糖，D-核糖等醛糖转化为相应的酮糖。
• 目前为止，发现的产酶菌为细菌和放线菌，还有少量的米曲霉和酵母中。
1、催化特性
由于葡萄糖异构化为果糖具有重要的经济意义，因此工业上习惯将D-木糖异构酶称为葡萄糖异构酶。 该酶一般只能催化C2与C4羟基为顺式的戊糖和己糖异构化，即只能催化D-木糖、D-核糖和D-葡萄糖异构化为对应的酮糖
大多数微生物该酶是胞内酶，可以直接利用细胞进行异构化反应，但也有一些微生物可以产生胞外酶，因菌种菌龄培养条件而异。
2、来源
细菌
• 主要是乳酸杆菌，如短乳杆菌、发酵乳杆菌、盖氏乳杆菌、李氏乳杆菌、甘露醇乳杆菌、产气气杆菌、阴沟气杆菌、果聚糖气杆菌、凝结芽孢杆菌、嗜热芽胞脂肪杆菌等。
放线菌
• 主要是链霉菌和诺卡菌，如白链菌、包氏链霉菌、多毛链霉菌、黄微绿链霉菌、橄榄链霉菌、秀红链霉菌、委内瑞拉链霉菌、达氏诺卡菌等。
• 还有密苏里游动放线菌
其他
• 米曲霉
• 酵母菌
密苏里游动放线菌胞内酶达95%以上，嗜热放线菌M1033的胞外异构酶达99%，我国7号淀粉酶链霉菌M1033菌株也可以产生胞外葡萄糖异构酶。
生产葡萄糖异构酶的微生物分为
诱导型 需要木糖作为诱导剂
组成型 不添加木糖，是工业生产发展的方向
二、酶的功能用途
1. 将葡萄糖异构化为高果糖浆，味道纯正，具有较强保温性、着性和防腐性，营养价值较高 2. 可不经消化直接被肠胃吸收，果糖的代谢不受胰岛素调节，糖尿病人可以利用。
3. 是饮料、糕点等食品工业的理想用糖，在蜂蜜中含量最为丰富，它的甜度约为蔗糖的1.2-1.8倍。
4. 目前在全国范围内各国都大力发展果葡糖浆和结晶果糖的生产
三、酶的结构和理化性质
• 淀粉的浆液经过α-淀粉酶的催化作用，可以形成糊精，糊精经过糖化酶的催化作用形成葡萄糖，葡萄糖在葡萄糖异构酶的催化作用下，分子的结构变化，这叫做G的异构化，G经异构化就形成了果糖，如果把果葡糖浆中的果糖和葡萄糖分离开来，经分离出来的葡萄糖再
次进行异构化，并且如此反复多次，最后的混合物中果糖的含量可以达到70%-90%，这样的混合物就叫做高果糖浆。
葡萄糖异构酶的理化性质
1.热稳定性
2.底物专一性
3.金属离子的影响
4.最适pH值和温度
该酶能催化D2葡萄糖至D2果糖的异构化反应，它是工业上大规模从淀粉制备高果糖浆的关键酶，且该酶可将木聚糖异构化为木酮糖，再经微生物发酵生产乙醇。
四、酶的生产方法和提取工艺
1、酶的生产菌种的选择
2、酶的发酵条件
3、主要菌种工艺介绍
4、酶的筛选
1、生产菌种的选择
• 产生该酶的异构物很多，但适合于工业生产的菌种并不多。目前工业上主要采用的菌种有暗产链霉菌、凝结芽孢杆菌、橄榄链霉菌、密苏里游动放线菌以及节杆菌等
• 多数微生物的葡萄糖异构酶为诱导型，需要木糖的诱导，当有葡萄糖时异构酶的产生受到抑制，可诱变选育抗葡萄糖分解代谢阻遏物的突变株获得组成型突变株，以提高酶产量。
2、发酵条件
1.胞内外酶的分布和酶的稳定化
2.碳源
3.氮源
4.金属离子
5.pH
6.培养温度和时间
7.通风量
（1）碳源
• 多数野生型菌株需要木糖诱导产酶。木二糖的诱导力更强，特别是与木糖共存时，诱导产酶的效果更好。
• G是组成型酶生产菌种常用的碳源，但是G异构酶的产生也受到G分解代谢阻遏物的调节，一般是在G耗尽之后开始产酶。
• 此外，可以作为碳源的还有果糖、蔗糖、甜菜糖蜜、淀粉、阿拉伯糖、山梨糖与甘油、乳糖。
（2）氮源
• 胨、玉米浆、酪蛋白水解物、大豆粉、肉粉等有机氮均是生产G异构酶良好的氮源。
• 不同形式的铵盐，对不同菌株的效果不同。
（3）金属离子
• 不同菌株对金属离子依赖性不同
• 主要对其有重要作用的离子有：Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Co2+、Mg2+
（4）pH
• 生产异构酶的培养基初始pH在中性附近，当培养基组成不同时，同一菌株的最适pH也不同。
（5重庆卫星电视）培养基温度和时间
• 链霉菌为24~30，密苏里游动放线菌29~33，高温放线菌要求45，嗜热脂肪、凝结芽孢杆菌需要50~60,。
• 中温菌一般培养24~28h可达到产酶高峰，嗜热菌在较短时间可达到高峰。
（6）通风量
• 链霉菌发酵时，强烈的通风搅拌能促进生长与产酶，通风强弱可影响链霉菌内外酶的分布。
• 凝结芽孢杆菌是碱性微生物，在氧成为限制因子时，可以提高产酶。
• 限制断乳杆菌氧的供应可促进产酶，强烈的通风，不利于生长和酶的合成。
（7）胞内外酶的分布和酶的稳定化
• 不同菌株产生的胞内外酶的比例不同，同时也受培养条件、菌龄的影响。
• 可以低温保存，但在-20℃冰冻可使之顷刻失活。
3、主要生产菌种工艺介绍
1.密苏里游动放线菌G异构酶生产
压缩天然气密度2.乳酸杆菌G异构酶生产
3.嗜热放线菌G异构酶生产
4.链霉菌G异构酶生产
不同菌对培养基和发酵工艺要求不同，但都有相似的过程。
培养基
斜面培养基 种子培养基 发酵培养基
发酵工艺
斜面菌种培养 种子培养 发酵罐培养
4、酶的筛选河南大学学报
酶的提取：盐溶液提取法、碱溶液提取法、有机溶剂提取法
提取
首先破碎细胞，然后过滤、离心，逐步逐级分离，浓缩
分离纯化
分子筛，DEAE-FF，透析
固定
载体结合，交联法，包埋法
五、酶制剂在生产中的应用
1.是工业上大规模以淀粉制备高果糖浆的关键酶
2.高果糖浆的应用领域主要是食品工业、医药和饮食业
3.该酶的另一重要潜在应用在于半纤维素资源的开发
六、酶制剂的发展趋势
随着人民生活水平提高和国内饮料工业的迅速发展，中国成为高果糖浆发展潜力最大的国家。
目前我国高果糖浆的潜在销售市场为150万吨干基，从长远观点来看，高果糖浆将成为我国一个新的主要糖原，根本解决我国的糖原问题。
基因重组G异构酶的产业化将促进高果糖浆工业的发展并带来极大的经济效益。
若能用葡萄糖异构酶使木糖异构化为木酮糖，则可供酿酒酵母发酵产生酒精，其经济价值不言而喻。
【补充】：
一、该酶的应用
1、秸秆还田中，水解液中D-木糖约占水解液的30%,不可被普通酵母直接发酵利用,葡萄糖异构酶能使D-木糖异构为木酮糖。
2、血清6-磷酸葡萄糖异构酶应用于类风湿关节炎临床诊断。
3、在鱼体内的GPI能抑制鱼糜的凝胶劣化，其他来源的GPI与RA(类风湿关节炎)、消化道癌症、红斑狼疮诊断指标和药物研究也有紧密的联系。
4、木糖异构酶的另一重要潜在应用在于可再生半纤维素资源的开发。半纤维素占植物成分的20％～30％，大部分为木糖聚合物，木糖经异构化后得木酮糖，后者能为酿酒酵母发酵产生酒精。酒精是一种环保燃料，可替代有限的能源石油。
5、木糖是除葡萄糖外自然界中含量最为丰富的单糖之一。其广泛存在于可再生的木质纤维素材料中， 如农副产品及林产业的木质废弃物，以及以农产、林产品为原料的工业如造纸厂废弃物中。当前随着能源危机和环境污染的日益严重，对再生资源的利用已受到广泛的关注，其中对木糖的利用，也成为热点之一。
二、用嗜热放线菌生产固定化葡萄糖异构酶的方法：
第一步：把嗜热放线菌放在含有淀粉、硝酸钾、硫酸镁、氯化钠、磷酸氢二钾、硫酸亚铁的培养基上高温培养。
第二步：把前一步得到的嗜热放线菌放在含有麸皮、豆饼、硫酸镁、磷酸氢二钾、氯化钴的培养基上通气高温培养种子。
第三步：把种子放入发酵罐内，用含有麸皮、豆饼、硫酸镁、磷酸氢二钾、氯化钴的培养基上通气高温发酵。
第四步：把前一步得到的发酵液过滤，得清发酵液。
第五步：使清发酵液中的酶固定在载体上。
三、高果糖浆的生产
生产高果糖浆的原料是葡萄糖，葡萄糖是由淀粉转化而来的。生产高果糖浆的基本过程是，含淀粉的浆液经过α-淀粉酶的催化作用，可以形成糊精；糊精经过糖化酶的催化作用形成葡萄糖；葡萄糖在葡萄糖异构酶的催化作用下，分子的结构发生变化，这叫做葡萄糖的异构化。葡萄糖经过异构化，就形成了果糖。葡萄糖异构酶在60～70珍肽℃时催化效率最高时，葡萄糖的转化率可达到53.5%～56.5%，此反应需经较长时间达到反应平衡，因此在实际的催化反应上一次只能将45%左右的葡萄糖转化为果糖形成果葡糖浆。生产上为获取
j.d.塞林格
甜度更大的高果糖浆，通常会将混合物中的葡萄糖分离出来，反复进行异构化生成果糖从而提高混合糖浆中的果糖含量。
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