กลไกการเกิดปฏิกิริยาและการประยุกต์ใช้ Glucose Isomerase

Glucose Isomerase (รหัสสินค้า 99064) เป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนโครงสร้าง (Isomerization) ของน้ำตาลกลูโคส (D-glucose) ให้กลายเป็นน้ำตาลฟรุกโตส (D-fructose) แบบย้อนกลับได้

กลไกการเกิดปฏิกิริยา (Reaction Mechanism)

ปฏิกิริยาหลักคือการเปลี่ยนน้ำตาลกลุ่มอัลโดส (Aldose - กลูโคส) ให้เป็นน้ำตาลกลุ่มคีโตส (Ketose - ฟรุกโตส):
D-glucose ⇌ D-fructose

ขั้นตอนการทำงานโดยทั่วไปประกอบด้วย:

1. การเปิดวง (Ring Opening): เอนไซม์จะช่วยเปลี่ยนโครงสร้างของน้ำตาลกลูโคสจากรูปแบบวง (Cyclic form) ให้เป็นสายโซ่ตรง (Linear form)
2. การเปลี่ยนโครงสร้าง (Isomerization): เกิดการย้ายตำแหน่งของอะตอมไฮโดรเจน เปลี่ยนหมู่ฟังก์ชันอัลดีไฮด์ (Aldehyde) ที่ตำแหน่ง C1 ของกลูโคส ให้กลายเป็นหมู่คีโตน (Ketone) ที่ตำแหน่ง C2 ซึ่งทำให้กลายเป็นโครงสร้างของฟรุกโตส โดยขั้นตอนนี้มักต้องอาศัยไอออนของโลหะ (เช่น แมกนีเซียม หรือ แมงกานีส) เป็นตัวช่วย (Cofactor)
3. การปิดวง (Ring Closure): โมเลกุลฟรุกโตสที่เป็นสายตรงจะถูกเปลี่ยนกลับให้เป็นรูปแบบวงอีกครั้ง

การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม

• อุตสาหกรรมอาหาร: ใช้ในการผลิตน้ำเชื่อมข้าวโพดที่มีฟรุกโตสสูง (High-Fructose Corn Syrup - HFCS) เนื่องจากฟรุกโตสมีความหวานมากกว่ากลูโคส การใช้เอนไซม์นี้จึงช่วยเพิ่มความหวานให้กับน้ำเชื่อมที่ได้จากแป้งข้าวโพด
• เชื้อเพลิงชีวภาพ: ใช้เปลี่ยนกลูโคสเป็นฟรุกโตส เพื่อนำไปหมักเป็นเอทานอลได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
• เทคโนโลยีชีวภาพ: ใช้ในการสังเคราะห์น้ำตาลชนิดพิเศษและสารเคมีอนุพันธ์อื่นๆ

เอนไซม์ชนิดนี้มีความสำคัญมากในกระบวนการทางอุตสาหกรรม เนื่องจากสามารถเปลี่ยนโครงสร้างน้ำตาลได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรง (อุณหภูมิและค่า pH ที่เหมาะสม)