过氧化物酶是一类重要的氧化还原酶，广泛存在于各种植物、动物和微生物体内。具有多种不同的生物学功能，可以催化过氧化氢氧化一系列的有机底物，在环境保护中用于氧化废水中的有机物，同时，过氧化物酶还可以用于医学检测中，特别是酶联免疫测定和电镜技术中[1]。另外在生物传感器、木素降解、工业“三废”处理等方面都有应用。
到目前为止，许多作物中的过氧化物酶已被纯化和研究，如辣根、大豆种皮、甘薯、芜菁根、玉米、烟草叶、菠萝茎、大麦叶等。迄今被研究最深入的应首推辣根过氧化物酶，此酶已经作为一种商品化试剂，广泛用于生物学研究并成为重要的诊断试剂。豆壳过氧化物酶（Soybean hull peroxidase, SHP ）是由 Buzzll于1968年发现的，之后对该酶的纯化方法、酶学性质、结构测定、基因工程及其应用进行了研究，与其他作物过氧化吻酶相比，SHP 具有优良的酶学性质，同时具有来源容易，底物作用范围广，耐热性能好，适用范围宽，能够适于大批量生产应用等优点，最近已为人们广泛重视。
豆壳过氧化物酶的性质
豆壳过氧化物酶（Soybean hull peroxidase,SHP,EC1.11.1.7）作为一种新型的氧化还原酶，其特殊的理化性质已受到重视。SHP 在食品、医药、环保和化工等行业中已初露锋芒。就目前的实际应用来看，SHP独特的稳定性和优良的反应性已使其成为同类酶中“惟我独尊”的一员：欧洲面包制作行业中以SHP 替代传统的KBr添加剂；美国环保部门应用SHP处理工业废水；美国的Enzymol International 和American Qualax 公司将SHP应用于医疗诊断试剂盒生产，其产品的性能与质量均超过了传统的HRP-试剂盒；在树脂生产工业中SHP成功地替代了传统合成工业中的甲醛，大大降低了成本。此外，许多大公司争先恐后地研究开发SHP在计算机芯片、多种塑料及建筑材料胶合剂生产中的应用。而且该种过氧化物酶是从豆制品加工工业的下脚料——豆壳中提取得到的，其原料比较充足，成本低，有着巨大的商业价值。
豆壳过氧化物酶分子量为38,000，等电点为3.9，它是一个含有血红素辅基的糖蛋白，含糖量为18.7% 。该蛋白质易溶于水。光谱学分析揭示，在406nm处有一典型的soret带，在510nm和640nm有特征吸收峰。在pH2.5～12.0之间较稳定，75℃，保温65 min，酶活力残余68%，SHP是一种良好的耐酸碱、耐热过氧化物酶。动力学分析表明SHP的表观Km（愈创木酚）为1.62mmol/L，表观Km (H2O)为0.34mmol/L。
豆壳过氧化物酶的优良性质如下：（1）热稳定性好：在 pH2.5－12.0 之间都较稳定，75℃保温 60 分钟剩余酶活力为 68%，失活温度为 90.5℃，而辣根过氧化物酶（HRP）的失活温度为 81.5℃。（2）作用 pH 范围宽：从 pH2.5－10.0 均具有催化活性，这样可以在较宽的 pH 范围使用而不需要调节反应液的酸碱度。（3）催化速度快、比活高：SBP 的催化速度和催化效率均比 HRP 高许多，从而可以提高测试的灵敏度。（4）过氧化物酶含量高：过氧化物酶占种皮总可溶性蛋白的 5%－10%，是所有作物中含量最高的。（5）过氧化物酶组分单一：豆皮中的过氧化物酶一般以一种同功酶占绝对优势，容易纯化、成本低、质量稳定，其他作物含有多种同功酶。（6）大豆来源丰富、贮运方便：大豆作为大宗农产品，产量大、来源广。2000 年我国制油厂大豆总处理量为 1312 万吨，作为制油厂的副产物，豆皮达 100 万吨。大豆存放 3 年仍保持较高的酶活力，原料贮运方便。
豆壳过氧化物酶的应用
SHP作为一种新型的氧化还原酶，其特殊的理化性质已受到重视。来自internet的信息表明，SHP 在食品、医药、环保和化工等行业中已初露锋芒。目前，豆壳过氧化物酶可用于以下几个方面：
1．作为食品添加剂
豆壳过氧化物酶已开始用于食品生产中。传统观点认为，溴酸钾作为氧化剂，将面筋蛋白中SH的氧化为-S-S-，从而有助于面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络空间结构，能让做出的面包外观漂亮。但现在发现该种添加剂对人体有害，世界食品添加剂专家委员会1993年已宣布取消该种添加物，很多国家也因此禁止了溴酸钾的使用，所以找出一种安全、高效的代替品是当务之急。现在人们找到许多的代替品如(偶氮二甲酸胺)，以及各类酶制剂，以其热稳定性高、适用范围宽、无污染、安全系数高、来源容易等优点在各类溴酸钾代替品中脱颖而出。
2．作为标记酶
在1966年，Avrameans等把辣根过氧化物酶与人血清清蛋白交联后，制成“血清清蛋白－HRP”酶标记物和与抗人血清清蛋白抗体交联制成的“抗血清清蛋白－HRP”酶标记物，在免疫电泳和免疫扩散试验中，分别检测抗清蛋白抗体和清蛋白。1971年，Engvall等人分别以纤维素和聚苯乙烯试管作为固相载体吸附抗原/抗体，建立了酶联免疫吸附法（Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA）。目前，ELISA法已在医学临床上、生物学研究上测定各种各样抗原、半抗原和抗体，特别是在单克隆抗体研究中，为杂交瘤细胞株的筛选，提供了简便、灵敏、快速的测定方法。
作为标记酶，SHP的活性比HRP更高，而且在同等条件下，SHP催化酚的氧化速率比HRP的催化速率高。这表示，在医学诊断中，低纯度的SHP就能达到要求，而且灵敏度比HRP高。另外，SHP对温度和有机溶剂有更高的耐受性，这将使的SHP比HRP有更加广泛的应用范围。美国的Enzymol International 和American Qualax 公司已将SHP应用于医疗诊断试剂盒生产，其产品的性能与质量均超过了传统的HRP-试剂盒。
3．用于木素降解
木素是存在于高等植物细胞细胞壁中的含量仅次于纤维素的高分子多聚体，和半纤维素一起充填于微原纤维之间起加固粘连组织的作用。它是由类苯丙烷单元结构通过自由基聚合成的光学惰性、交连且高度分散性的芳香多聚物，高度抗生物降解，而过氧化物酶中的LiP/MnP过氧化物酶能够催化木素的降解。
各种植物中或多或少都存在氧化物酶，但各种氧化物酶的性质不尽相同。研究人员从多种植物、真菌和原核生物中通过大规模的筛选和检验工作，发现来源于大豆种皮的豆壳过氧化物酶最为理想[17]。在木素的生物降解中，能够适于大批量应用的理想的氧化物酶应该是来源容易、底物作用范围宽、耐热且在较宽的pH范围内保持稳定，豆壳过氧化物酶在几方面都体现出LiP/MnP所无法比拟的优势，如原料来源易得的农作物废弃物，酶含量在豆壳中也相当可观，而且提取后的豆壳还可作为饲料添加剂。是最有望替代LiP/MnP而应用于木素生物降解理论研究和实际生产的PX。这在造纸业中作用重大，它将替代传统的化学脱木素剂。
4．用于环境保护
豆壳过氧化物酶可用于废水处理、污染土壤的生物性修复和有毒废物的定位破坏。在废水处理中，豆壳过氧化物酶可以降解有毒的芳香化合物和众多的化学中间体，如酚类和芳香胺化合物等。还可除去食品和工业废弃物中的过氧化物。美国环保部门就应用SHP处理工业废水。在污染土壤的生物性修复中，由于应用农药而使土壤污染，豆壳过氧化物酶可以使有毒的农药降解去毒，例如atrazine(莠去津，一种除草剂)的毒性很大，豆壳过氧化物酶可以催化它成为低毒化合物。
5．纸浆和纸张的漂白
由于豆壳过氧化物酶催化氧化还原反应的活性很高，它可以替代氯化物漂白剂，用于纸浆和纸张的漂白。而且它可去除小麦秸杆在半化学碱性造浆后产生废水的强烈颜色。因此，豆壳过氧化物酶是很好的漂白剂。
6．在化学合成工业中的应用
利用过氧化物酶催化的聚合反应可以生产：无醛树脂、聚苯胺、聚乙烯，各种中间体以及利用含有各类取代基团的单体酚合成新一代功能芳香族聚合物。利用酶法聚合具有下述优点：酚的聚合条件温和，不用有毒试剂，环境友好；用含有各种取代基团的单体酚可以生产一类新的功能芳香聚合物；聚合物的结构和溶解性可以通过改变反应条件来控制；聚合过程和聚合物的分离容易实现。目前，SHP已成功地替代了树脂合成工业中的甲醛。
豆壳过氧化物酶具有广阔的应用前景。具有来源较为充足并且成本低廉，耐热性能好,使用范围宽泛等优点,因此越来越多的引起人们的重视,国外的研究已深入到的基因修饰与改造方面。
根据我国目前的国情,大批量分离纯化方面可能是研究的一个突破点。由于辣根资源的缺乏,大豆资源的充足, 豆壳过氧化物酶取代辣根过氧化物酶是趋势。同时, 豆壳过氧化物酶在污水处理、食品添加剂、诊断试剂等方面将有更广泛的应用前景。
