多酚氧化酶
《多酚氧化酶》课件
多酚氧化酶的结构复杂,具有多种催化中心和结构域,可分解和转化多种多酚衍生物,从而 维持生物体内的代谢稳态。
多酚氧化酶的研究历程
发现与发展
自1895年发现多酚氧化酶以来,近年来的研究为人们 阐明了其重要的生物学意义。
研究方法与技术
分子生物学、结构生物学、基因工程等现代技术的广 泛应用推动了多酚氧化酶研究的突破。
先驱科学家
众多科学家如斯沃布、韦尔奇和西川等,通过不懈努
多酚氧化酶的生物学功能
1
动物中的多酚氧化酶
2
多酚氧化酶在动物体内具有多种生理和生化 功能,如消除活性氧、保护细胞膜完整性等。
植物中的多酚氧化酶
多酚氧化酶在植物体内发挥着重要作用,参 与调节植物生长发育和适应环境变化等方面。
多酚氧化酶与健康
Hale Waihona Puke 多酚氧化酶与抗氧化剂多酚氧化酶可作为一种新的生物诊断手段和治疗方 法,如在疗法耐受性上有着很高的应用价值。
总结
1 多酚氧化酶的作用与意义
多酚氧化酶是一种重要的保护酶,具有多种生物学意义。
2 多酚氧化酶的前景与挑战
多酚氧化酶在医学、工业和农业等领域有广泛的应用前景,但也存在着一些挑战和问题。
多酚氧化酶是一种重要的抗氧化剂,在人体内发挥抗氧 化防腐作用,有助于维护身体健康。
多酚氧化酶与疾病
多酚氧化酶在疾病的发生和过程中也扮演着重要角色, 在癌症、心血管病、神经退行性疾病等方面有着显著的 生物学效应。
多酚氧化酶的应用
工业上的应用 医学上的应用
多酚氧化酶的氧化反应可以用于造纸、染料、食品 等行业。
多酚氧化酶
多酚氧化酶是一类重要的酶,具有重要的生物学意义和广泛的应用。
什么是多酚氧化酶
多酚氧化酶6页
多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)是自然界中分布极广的一种金属蛋白酶,普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中,甚至在土壤中腐烂的植物残渣上都可以检测到多酚氧化酶的活性。
由于其检测方便,是被最早研究的几类酶之一。
自1883年Yoghid发现日本漆树液汁变硬可能和某种活性物质相关,1938年Keilin D.和Mann G.研究了蘑菇多酚氧化酶的提取和纯化,得到多酚氧化酶并将这类酶称为polyphenol oxidase。
多酚氧化酶又称儿茶酚氧化酶,酪氨酸酶,苯酚酶,甲酚酶,邻苯二酚氧化还原酶,是六大类酶中的第一大类氧化还原酶。
多酚氧化酶的共同特征是能够通过分子氧氧化酚或多酚形成对应的醌。
在广义上,多酚氧化酶可分为三大类:单酚单氧化酶(酪氨酸酶tyrosinase,EC.1.14.18.1)、双酚氧化酶(儿茶酚氧化酶catechol oxidse,EC.1.10.3.2)和漆酶(laccase,EC.1.10.3.1)。
在这三大类多酚氧化酶中,儿茶酚酶主要分布在植物中,微生物中的多酚氧化酶主要包括漆酶和酪氨酸酶。
现在大部分文献所说的多酚氧化酶一般是儿茶酚氧化酶和漆酶的统称。
编辑本段二、多酚氧化酶在自然界的分布1植物中的多酚氧化酶及作用在植物(如苹果、荔枝、菠菜、马铃薯、豆类、茶叶、桑叶、烟草等)组织中,PPO是与内囊体膜结合在一起的,天然状态无活性,但将组织匀浆或损伤后PPO被活化,从而表现出活性。
在果蔬细胞组织中,PPO存在的位置因原料的种类、品种及成熟度的不同而有差异,绿叶中PPO活性大部分存在于叶绿体内[7];马铃薯块茎中几乎所有的亚细胞部分都含有PPO,含量大约与蛋白质部分相同[8];在茶叶中的PPO 分为游离态和束缚态,前者主要存在于细胞液中属可溶态PPO,而后者则主要存在于叶绿体、线粒体等细胞器中,与这些细胞器的膜系统或其他特异部位结合呈不溶态[9],ThanarajS.N.(1990)研究了茶树新梢中PPO活性及多酚含量对红茶品质的影响,发现PPO活性强,多酚含量高,对红茶品质有利,相反则利于绿茶的生产[10];新鲜的苹果中,多酚氧化酶几乎全部存在于叶绿体和线粒体中。
多酚氧化酶
简介
多酚氧化酶(polyphenol oxidase, 简称PPO)是一类广泛存在于植 物体内的含铜金属酶类.由于其与 果蔬加工、品质等密切相关,人们 很早就开始对它进行深入细致的 研究.
• 铜是酶的活性中心,从蛋白质中除 去一部分或全部铜,将引起酶活性 下降或完全失活,若添加铜的话, 酶活又能恢复。不同果蔬中的PPO铜 辅基的数量会有所不同,如蘑菇中 PPO含4个铜原子,而扁豆的PPO含1 个铜原子。
琼酯糖凝胶
已装柱好的苯基琼脂糖 PenlysepharoseCL4B柱,用高盐缓冲 液A预平衡, 酶液借助梯级蠕动泵加 在柱上,洗脱液以一定流速,从高盐缓 冲液A减弱至低盐缓冲液B,最后以 50%的乙二醇进行洗脱 。由紫外监 控器(280nm)监控,调节分级收集器 流速收集。
酶活性测定 测定波长视底物而定,测定 温度为25℃,反应液由pH4的柠檬 磷酸缓冲液、测定底物和酶液组 成,一个酶活力单位为测定条件下, 每分钟引起光密度改变0.001所需 的酶量。
葡聚糖凝胶
文献报道植物组织中PPO分子量一般 介于40-70K之间,根据葡聚糖凝胶分离大 分子的原理,葡聚糖凝胶分离PPO与杂蛋白。 不同型号凝胶的分离范围是根据球形蛋白 理论模型确定的,而实际分离蛋白的结构 与理论模型常有较大差异,因此在纯化PPO 时,采用不同型号的葡聚糖凝胶进 行分离效果的比较。
包括Sepharose和Bio-gel A等。 Sepharose与2,3二溴丙醇反应,形Sepharose CL型凝胶(CL-2B ~4B),分离特性基本没变,
琼脂糖是从琼提高,可以在更
广泛的pH范围内应用。
琼脂糖凝胶稳定性要超过一般的葡聚糖 凝胶和聚丙烯酰胺凝胶。琼脂糖凝胶对样 品的吸附作用很小。琼脂糖凝胶的机械强 度和孔穴的稳定性都很好,一般好于前两 种凝胶,使用琼脂糖凝胶时洗脱速度可以 比较快。 琼脂糖凝胶的排阻极限很大,分离范 围很广,适合于分离大分子物质,但分辨 率较低。琼脂糖凝胶不耐高温。
多酚氧化酶制备与性质
多酚氧化酶制备与性质多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)是存在于多种植物、真菌和动物体内的一种酶类。
它主要参与生物体内多酚类物质的氧化反应,是一种铜酶,催化氧化物质依靠两种配位的单核铜中心。
多酚氧化酶具有高度的催化活性和种类多样的底物适应性,常用于食品产业、医药业和环境污染治理等方面。
多酚氧化酶分离、纯化和制备是开展其相关研究和应用的前提。
其制备方法可分为传统分离、分子生物学技术和重组工程等三种方法。
传统分离方法是采用离心、滤纸剖分、离子交换层析、凝胶过滤层析或超滤等方法,通过化学检测和活性检测手段获得多酚氧化酶。
但这种方法存在着操作麻烦、纯化度低、产率不高等缺点。
分子生物学技术则是利用基因克隆和表达工具,从源头上获得多酚氧化酶基因序列进行提取和纯化。
目前研究中常用的是PCR扩增、应用大肠杆菌或酵母菌实现异源表达等方法。
重组工程方法是指将多酚氧化酶基因定向插入宿主细胞中,结合合理培养条件,利用重组合成技术得到具有高活性和高特异性的多酚氧化酶。
这种方法的优势在于产量高、纯度高且结构相对稳定。
多酚氧化酶性质的主要特点包括多酚类物质的高效氧化反应、菌落变色和储存特性。
多酚类物质的高效氧化反应:多酚氧化酶主要针对多酚类物质进行高效氧化反应。
例如,多酚氧化酶可以催化咖啡因氧化成黑色物质,其颜色变化的过程符合米氏方程(Michaelis-Menten equation),表现出一定的反应速率和反应程度。
菌落变色特性:多酚氧化酶具有天然菌落颜色的变色特性,这是因为多酚氧化酶可以催化多酚类物质氧化成黑色色素,从而产生的颜色变化可以用于分析检测和实验研究。
储存特性:多酚氧化酶可以保存在含钾的磷酸盐缓冲液中,并且可以在冷藏条件下保持其催化活性和稳定性。
但是为了避免酶的降解和变性,一般应该避免恶劣的环境和条件。
综上,多酚氧化酶是一种广泛存在于生物体内的酶类,具有高效催化和底物适应性等优势。
其制备方法包括传统分离、分子生物学技术和重组工程等三种方法。
多酚氧化酶实验报告
一、实验目的1. 理解多酚氧化酶(PPO)在植物组织中的作用及其活性测定的原理。
2. 掌握分光光度法测定PPO活性的操作技术。
3. 分析不同条件下PPO活性的变化,如pH值、温度等。
二、实验原理多酚氧化酶是一种含铜的氧化酶,广泛存在于植物组织中。
它能够催化酚类物质与氧气反应生成醌类物质,进而引起植物组织的褐变。
本实验采用分光光度法测定PPO的活性,通过测量反应体系在特定波长下的吸光度变化来反映酶的活性。
三、实验材料与试剂1. 实验材料:马铃薯、茶叶、茶叶提取物等。
2. 试剂:0.03M磷酸缓冲液(pH 6.0)、0.01mol/L邻苯二酚溶液、5%三氯乙酸溶液、0.01mol/L的间苯二酚溶液、0.01mol/L的NaF溶液、pH 6.8的磷酸盐缓冲液、硫脲等。
四、实验步骤1. 酶提取:取一定量的马铃薯或茶叶,加入适量磷酸缓冲液(pH 6.0),用匀浆机充分匀浆,过滤,收集滤液。
2. 酶活性测定:取适量酶液,加入0.01mol/L邻苯二酚溶液,在410nm波长下测定吸光度。
3. 酶活性计算:根据吸光度变化计算酶活性,公式如下:\[ 酶活性 = \frac{ΔA}{Δt} \times V_{底物} \]其中,ΔA为吸光度变化,Δt为反应时间,V_{底物}为底物体积。
4. 影响因素实验:分别考察pH值、温度、底物浓度等因素对PPO活性的影响。
五、实验结果与分析1. 酶活性测定:通过分光光度法测定,得到不同样品的酶活性数据,如表1所示。
表1 不同样品的酶活性| 样品 | 酶活性(U/mg) || -------- | -------------- || 马铃薯 | 1.23 || 茶叶 | 0.98 || 茶叶提取物 | 1.57 |从表1可以看出,茶叶提取物的酶活性最高,马铃薯次之,茶叶最低。
2. 影响因素实验:(1)pH值:在pH 4.0~7.0范围内,PPO活性随pH值升高而增加,在pH 6.0时达到最大值,随后逐渐下降。
实验四、多酚氧化酶的活性的测定及酶学性质
实验四、多酚氧化酶的活性的测定及酶学性质多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)是一种广泛存在于植物、菌类和动物体内的酶,主要催化化学反应为将多酚氧化成醛或酮。
本实验旨在通过测定PPO的活性来了解酶的基本特性及其酶学性质。
一、实验材料1、经过离心沉淀的香蕉、苹果、洋葱原汁。
2、6%聚乙烯醇(PVA)溶液。
3、明胶溶液(1%)。
4、酚酞指示剂。
5、75mM bicine缓冲液(pH 8.5)。
6、0.05% 过氧化氢溶液。
7、1% 多巴胺溶液。
8、分光光度计。
二、实验原理多酚氧化酶是一种铜单子酶,催化剂的过程时首先将基质中的酚乙酸类化合物与氧气反应形成间醌,然后间醌的氧化、聚合,形成花青素、黑色素等产物。
本实验采用的基质是多巴胺(L-dopa),媒介是酚酞指示剂,测定体系的光学吸收度。
酶的活性按单位时间内反应的基质质量而计算。
三、实验步骤1、提取PPO将香蕉、苹果、洋葱各取50g,切碎,加入200ml 0.1M盐酸溶液,搅拌后放在4℃冷库20-30min,滤去上清液。
将残渣加入100ml冷水,搅拌,离心至沉淀物无明显色泽,取上清液后pH调节至8.5,保存于冷库。
2、测定PPO的活性(1)制备基质溶液:10mg多巴胺溶于2ml 0.1M的硫酸钠溶液中,用1M的NaOH溶液调节pH至8.5,加入12ml0.75M缓冲液,加水至50ml。
(2)制备酚酞指示剂溶液:2mg的酚酞溶于100ml的乙醇中,加水至1L,制成0.2%的酚酞溶液。
(3)测定反应系统:将基质溶液、酚酞指示剂溶液和一定量提取液混合,在25℃下恒温反应5min。
(4)实验对照:在上述条件下,仅加入基质溶液和酚酞指示剂溶液,无提取液作为实验对照。
(5)催化反应停止:加入0.5ml 的聚乙烯醇溶液。
(6)光度计测量:在650nm处上述反应体系产生的色素的吸光度。
4、结果计算将吸收度计算为1cm光程曲线的峰高比,用表格法计算多酚氧化酶活性反应速率以μmol/min为单位。
多酚氧化酶的性质及其在茶叶加工中的研究进展
多酚氧化酶(Polyphenol oxidase ,PPO )广泛存在于植物、动物、真菌体内,属于氧化还原酶,在广义上根据催化底物酚羟基数量的不同,可分为三大类[1]:单酚氧化酶(酪氨酸酶,EC 1.14.18.1)、双酚氧化酶(儿茶酚氧化酶,EC 1.10.3.1)和漆酶(EC 1.10.3.2)。
植物中的PPO 主要是儿茶酚氧化酶,能够在有氧条件下催化多酚类物质生成对应的醌类。
PPO 在茶叶加工中具有重要作用,通过不同加工工序或工艺抑制或提升PPO 活性,可制备出风味迥异的各类茶。
本文对多酚氧化酶的性质及其在茶叶加工中的研究现状进行了综述,展望其未来的研究方向,以期为深入研究和应用多酚氧化酶提供参考。
多酚氧化酶的性质及其在茶叶加工中的研究进展邹纯,尹军峰*中国农业科学院茶叶研究所,浙江杭州310008摘要:多酚氧化酶是茶叶加工中一类重要的氧化还原酶。
文章归纳了多酚氧化酶的结构性质和酶学性质,重点阐述了其在红茶、绿茶、乌龙茶和黑茶加工中的研究现状,并展望了其未来的研究方向,以期为深入研究和应用多酚氧化酶提供参考。
关键词:多酚氧化酶;茶叶加工;结构性质;酶学性质;应用基金项目:国家自然科学基金青年基金(32002094)、中国农业科学院茶叶研究所基本科研业务费项目(1610212018014)。
作者简介:邹纯,男,助理研究员,主要从事茶深加工与多元化利用研究。
*通讯作者,E-mail :*****************。
The Properties of Polyphenol Oxidase and ItsResearch Progress in Tea ProcessingZOU Chun,YIN Junfeng *Tea Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310008,ChinaAbstract:Polyphenol oxidase is an important oxidoreductase in tea processing.This paper summarized the structural and enzymatic properties of polyphenol oxidase,emphasized its research status in the processing of black tea,green tea,oolong tea and dark tea,and prospected its future research directions,in order to provide a reference for in-depth research and application of polyphenol oxidase.Keywords:polyphenol oxidase,tea processing,structural properties,enzymatic properties,application一、PPO 的结构与性质1.PPO 的结构(1)蛋白结构植物PPO 通常先以无活性的前体形式存在,其典型结构主要分为3个部分:N-末端转移肽、中间铜离子结合区、C-末端疏水区(图1)[2]。
多酚氧化酶失活温度
多酚氧化酶失活温度多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)是一种广泛存在于植物和动物中的酶类。
它在生物催化反应中起着重要的作用,特别是在食品加工和酿造过程中。
然而,多酚氧化酶的活性受到温度的影响,高温会导致其失活。
本文将探讨多酚氧化酶失活的温度范围及其影响。
多酚氧化酶的活性受到温度的调控,不同的多酚氧化酶对温度的敏感程度有所差异。
一般而言,多酚氧化酶的活性在较低温度下较低,随着温度的升高,活性逐渐增强,直到达到一个最适温度。
然而,当温度进一步升高时,多酚氧化酶的活性开始下降,最终失活。
多酚氧化酶的失活温度范围与其来源和性质有关。
一些研究表明,植物中的多酚氧化酶失活温度一般在60-70摄氏度之间。
例如,苹果中的多酚氧化酶在65摄氏度左右失活。
而动物组织中的多酚氧化酶失活温度范围可能更高,可达到70-80摄氏度。
以豆科植物中的多酚氧化酶为例,其失活温度约为75摄氏度。
多酚氧化酶失活的温度范围对食品加工和酿造过程具有重要意义。
在食品加工中,多酚氧化酶的活性会导致食品的褐变,降低食品的品质。
因此,在高温处理食品时,需要注意控制温度,以避免多酚氧化酶的活性过高而引起食品品质的下降。
在酿造过程中,多酚氧化酶的活性可以促进酒类中花青素的氧化反应,从而影响酒类的色泽和风味。
因此,合理控制多酚氧化酶的失活温度,能够保证酿造产品的品质。
多酚氧化酶失活的机制与其蛋白质结构的改变有关。
当温度升高时,多酚氧化酶的蛋白质结构发生变化,导致其活性中心的构象发生改变,从而影响酶的催化效率。
此外,高温也会引起酶蛋白质的部分变性和聚集,进一步导致酶失活。
因此,温度是影响多酚氧化酶活性的重要因素之一。
除了温度,其他因素如pH值、金属离子和抑制剂等也会对多酚氧化酶的活性产生影响。
在实际应用中,需要综合考虑这些因素,以达到最佳的酶反应条件。
多酚氧化酶在一定的温度范围内活性逐渐增强,但当温度超过一定范围时,多酚氧化酶会失活。
实验五多酚氧化酶的制备和性质研究
实验五多酚氧化酶的制备和性质研究一、目的⒈学习从组织细胞中制备酶的一般方法⒉学习多酚氧化酶的作用特性及影响多酚氧化酶作用的因素二、原理多氧化物酶是一种含铜的酶,广泛存在于各种组织如鲜蘑菇、土豆和水果中。
土豆、水果去皮后表面变成褐色就是由于该酶作用的结果。
由多酚氧化酶催化的反应(以邻苯二酚为例)可用下式表示:多酚氧化酶作用的最适pH为6~7,最适底物是邻苯二酚(儿茶酚);间苯二酚和对苯二酚与邻苯二酚的结构相似,他们也可被氧化为相应的醌类化合物。
因此,由多酚氧化酶催化的氧化还原反应可通过溶液颜色的变化鉴定。
细胞环境中的各种因素直接影响酶的催化活性,因为酶是生物催化剂。
要研究某一种因素对于酶催化反应的影响时,仅在被研究的因素呈变化的情况下,测定它对于反应速度的影响,而其他的实验条件应保持一致。
三、材料1)土豆2)高速组织捣碎机3)烧杯(100mL)4)平纹布或纱布5)试管及试管架6)恒温水浴7)小刀8)移液管(2mL、5mL、10mL)四、试剂⑴0.1mol/L的氟化钠(NaF)溶液:把4.2gNaF溶于1000mL水中。
⑵0.01mol/L的邻苯二酚溶液:将1.1g邻苯二酚溶解于1000mL水中,用1%的氢氧化钠调节溶液的pH为6.0 。
新鲜配制,并储存于棕色瓶中。
⑶柠檬酸缓冲液(0.05mol/L,Ph4.8)⑷5%的三氯乙酸溶液⑸苯硫脲(结晶)⑹0.01mol/L的间苯二酚溶液⑺0.01mol/L的对苯二酚溶液⑻饱和硫酸铵溶液⑼0.96%的盐酸:把9.6mL浓盐酸加水稀释至1L⑽0.1%的乳酸溶液(100mL水中含有0.1mL的乳酸)⑾0.5%的碳酸钠溶液⑿0.01%的碳酸钠溶液五、操作步骤⒈多酚氧化酶的制备⑴拿一块土豆,洗去上面的泥土⑵把土豆削皮后切成小块⑶称取100g小块土豆,立即加入氟化钠溶液100mL,放入组织捣碎机中研磨30s,(此步最好6个同学一起做,上述用量乘6)⑷把匀浆物通过几层纱布过滤⑸取50mL滤液(注:滤液应无色,若为红色应重新匀浆提取),加入等体积的饱和硫酸铵溶液,混合后于4℃放置30min,可见有白色沉淀产生。
多酚氧化酶活性的测定
多酚氧化酶活性的测定多酚氧化酶(POD)是一种酶类,广泛存在于植物、细菌和真菌等生物体中,具有氧化多酚的功能,可将多酚类物质氧化为其对应的醛酮或烯醇。
多酚氧化酶活性的测定是研究植物生理生态、农业及食品科学等领域的重要技术手段之一。
多酚氧化酶活性的测定方法有多种,常见的测定方法有单宁酸、苯胺、硫脲、芳香胺等底物的光度法、荧光法、色谱法和电化学法等。
其中,光度法测定多酚氧化酶活性是相对最简便、经济、有效的方法之一。
一、实验原理多酚氧化酶活性的测定原理基于多酚类物质的氧化反应,其反应方程式如下:多酚+ H2O2 → 多酚氧化酶→ 合成物 + H2O在光度法中,用苯酚为底物,通过苯酚酸化后生成背景吸光度,再将多酚加到反应体系中,多酚在酸性条件下与过氧化氢发生氧化反应,产生黄色的产物苯醛,可在310nm处检测吸光度增加。
二、实验步骤步骤一:制备反应液(1)苯酚称取1g苯酚溶于50ml0.1mol/L的钠碳酸中,加入2滴酚酞指示剂,用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定至显红色终点,记录滴定体积,再用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至淡粉色的时间,同时记录滴定体积,测定得到苯酚的浓度。
(2)过氧化氢称取30%的过氧化氢溶液,在室温下稀释成0.04%过氧化氢溶液。
(3)缓冲液将0.2mol/L的柠檬酸-磷酸缓冲液(PH 6.0)浓度稀释成0.05mol/L。
(4)酶提取液在质量浓度等于1的0.05mol/L的柠檬酸-磷酸缓冲液中先加入1mmol/L的PEG6000,频繁将其混合均匀之后,再加入5%聚乙烯醇,在最后再加入一些几丁糖粉,并不断地搅拌混合均匀之后过滤清除残留物,提取所需酶液。
(1)标准液分别取0-40μmol/L的马尾松酚,加入0.1mol/L的硫酸调节pH至1,在0.1mol/L的缓冲液溶液中进行100μl反应,80℃下控制反应时间在5min在323nm检测吸光度,绘制标准曲线。
(2)样品处理将植物或细胞样品在工作台上用0.1mol/L的N/2 H2SO4溶解,然后过滤,用样品液稀释1倍。
多酚氧化酶(PPO)检测
多酚氧化酶(PPO)检测
多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO),又称为儿茶酚氧化酶,是一类含铜的氧化还原酶,广泛存在于植物、真菌、昆虫的质体中,甚至在土壤中腐烂的植物残渣上都可以检测到多酚氧化酶的活性。
多酚氧化酶在茶中的主要作用是催化儿茶素形成邻醍,进一步形成茶黄素等色素物质和香气成分等。
PPO的共同特征是能够通过分子氧氧化酚或多酚形成对应的醌。
在广义上,可分为三大类:单酚单氧化酶(酪氨酸酶tyrosinase)、双酚氧化酶(儿茶酚氧化酶catechol oxidse)和漆酶(laccase),现在所说的多酚氧化酶一般是儿茶酚氧化酶和漆酶的统称。
迪信泰检测平台采用生化法,可高效、精准的检测多酚氧化酶的活性变化。
此外,我们还提供其他氧化应激类检测服务,以满足您的不同需求。
生化法测定多酚氧化酶样本要求:
1. 请确保样本量大于0.2g或者0.2mL。
周期:2~3周
项目结束后迪信泰检测平台将会提供详细中英文双语技术报告,报告包括:
1. 实验步骤(中英文)
2. 相关参数(中英文)
3. 图片
4. 原始数据
5. 多酚氧化酶含量/活性信息。
多酚氧化酶的纯化和活力测定
多酚氧化酶的纯化和活力测定实验原理很多植物受到机械损伤时在空气中会逐渐变成褐色,这是损伤时植物细胞破碎,原来彼此分开的多酚氧化酶和多酚类物质接触反应的结果。
反应如下:+H2O多酚氧化酶+1/2O2多酚氧化酶(po1yphenoloxidase,PP0)是一种含铜酶,它能够催化酚类物质转变成醌。
近几十年来,国内外对植物组织褐变的研究表明,组织的褐变主要是PP0作用于天然底物酚类物质所致试剂和器材一、试剂0.025mol/L磷酸钾缓冲液( pH7.2);0.15mol/L儿茶酚溶液;10mmol/LTris-HCl溶液(pH8.3);硫酸铵。
二、材料梨。
三、器材组织匀浆机,漏斗,滤纸,分光光度计。
操作方法一、多酚氧化酶(PP0)的提取1. 丙酮粉制备:取果肉组织100 g,加入200mL冰丙酮(—20℃左右),用高速组织捣碎机匀浆5min,混合液用中速滤纸在漏斗架上过滤,残渣用冰丙酮反复冲洗,过滤,直至成为白色粉末,此粉末即为丙酮粉。
2.酶液制备:称取1g丙酮粉,加入20ml 0.025mol/L磷酸缓冲液( pH7. 2),0℃下用磁力搅拌器匀浆30min,在12 000rpm下离心30min,取上清液,得粗酶提取液。
二、多酚氧化酶(PP0)的纯化向上述酶液中加入NH4SO4至为80%饱和溶液,搅拌30min, 过夜,于12 000g离心30min,沉淀溶于0.025mol/L磷酸缓冲液中(pH7.2), 对10mmol/LTris-HCl溶液(pH8.3)透析18h, 期间更换三次,即为纯化多酚氧化酶。
三、多酚氧化酶(PP0)活力的测定以儿茶酚为底物,在1cm的比色杯中加入2.75mL 0.025mol/L磷酸缓冲液中(pH7.2), 0.1mL 0.15mol/L儿茶酚溶液,混匀,室温下放置3分钟后,加入0.1mL酶液, 5s后开始扫描1min内A420值的变化,酶活性以每分钟光吸收值改变0.001所需的酶量为1个活力单位。
多酚氧化酶
六、多酚氧化酶活力测定
多酚氧化酶活力的测定方法可以分为两 类 ①测定底物消失的速度 ②测定产物生成的速度 ——限于测定反应的初速度。
PPO活性测定
终点法 多酚氧化酶催化分子态氧将酚类化合物氧化为醌 类反应,以儿茶酚为多酚氧化酶的底物,其氧化 产物在416nm处有最大光吸收。 测定系统:1.5ml 20mmol/L邻苯二酚(溶于 0.05mol/L,pH6.8KH2PO4-NaOH缓冲液中,然后再 加入0.1ml酶提取液,保温37º C,三氯乙酸终止反 应,并4000r/min离心5min,取上清液,适当稀释。 以空白为对照,用分光光度计测定其在416nm波长 下的O.D值。 酶活性单位为在测定条件下,每分钟引起吸光度 改变0.01所需的酶量
七、水果和蔬菜中的 多酚氧化酶及其底物
正常条件下,在未受损水果中,酚类物质是与 PPO酶存在于不同部位。这种分布是通过一系列 膜系统实现的,受膜屏障的作用,这种区域性的 分布阻止了底物和酶的相互接触,所以正常组织 是不发生褐变的,一旦膜系统受损,使物质的区 域化分布破坏,PPO与酚类物质接近并与其发生 化学作用,这将导致褐变。 水果有更大的有着较弱薄片成分的细胞,冷藏时 易发生细胞壁破裂,使PPO与酚类物质接触,产 生褐变。
2、植物中多酚氧化酶分布
多酚氧化酶是植物中最受注意的一种酶,在葡萄, 洋李,无花果,枣,茶叶和咖啡豆中含量很高,它在 这些果实中起着人们期望的作用. 多酚氧化酶在桃,苹果,香蕉,荔枝,马铃薯,莲藕 和莴苣中的含量也是相当高,然而它对这些果实 起着不需宜的作用,易引起褐变,造成变质和腐烂, 对于新鲜果实的保藏带来极大困难 胡椒中不存在多酚氧化酶. 存在: 植物、果蔬的叶绿体、线粒体, 马铃薯 块茎 分布广泛
多酚氧化酶的作用机理
多酚氧化酶的作用机理多酚氧化酶(polyphenol oxidase,简称PPO)是一种广泛存在于植物和动物中的酶,它在许多生物体内发挥着重要的作用。
它引起了许多食物和植物的颜色变化,如水果和蔬菜的变黑,茶叶的氧化等。
多酚氧化酶的作用机理主要与其催化氧化反应有关。
多酚氧化酶的催化反应是一个复杂的过程。
首先,多酚氧化酶通过与底物分子结合,形成酶底物复合物。
然后,酶底物复合物发生氧化反应,将底物分子中的酚类化合物氧化为醌类化合物。
最后,醌类化合物可以进一步反应或分解,形成新的产物。
多酚氧化酶的催化反应主要通过两个关键过程实现:氧化和聚合。
在氧化过程中,多酚氧化酶通过将氧分子与底物分子结合,将底物分子中的酚类化合物氧化为醌类化合物。
氧化反应是多酚氧化酶的主要催化反应,也是多酚氧化酶起作用的关键步骤。
在聚合过程中,多酚氧化酶通过将氧化后的醌类化合物聚合成高分子化合物,进一步改变底物的颜色。
这一过程也被称为聚合酶活性。
聚合反应可以使底物分子中的多酚类化合物聚合成具有更高分子量的聚合物。
多酚氧化酶的作用机理还涉及到一些辅助物质,如金属离子和辅酶。
金属离子可以作为多酚氧化酶的辅助因子,促进催化反应的进行。
辅酶则可以增强多酚氧化酶的催化活性,使其更有效地催化反应。
多酚氧化酶通过催化氧化和聚合反应,改变底物的颜色和性质。
它的作用机理主要与其催化氧化反应有关,通过与底物结合、氧化和聚合等关键过程实现。
多酚氧化酶在生物体内起着重要的作用,对于食物和植物的颜色变化具有重要意义。
对于深入了解多酚氧化酶的作用机理,还有许多待研究的问题,需要进一步的研究和探索。
多酚氧化酶
是价格较贵。
㈢生物技术
• 通过对果蔬基因改良,选育抗褐变新品种,达到
抑制褐变的目的。目前较成功的是反义RNA。 由于生物技术可以免除繁琐的灭酶工艺,避免 使用抗氧化剂带来的潜在隐患,具有广阔的前 景。
• 关于果实酶促褐变方面的研究很多,褐变机理也比较
复杂,目前尚未完全弄清。关键问题集中在对PPO及
PPO的催化反应的机理
• ⑴酶活性中心的两个铜原子与O2结合,以氧原子为 桥,两个氧原子仍有键连,酶本身由脱氧型变成含氧 型。
⑵含氧型酶与邻二酚结合,二个羟基中的氧分别结
合在二个铜原子上,同时释放出2个氢离子。
• ⑶酶、氧及邻二酚形成的复合物与二个氢离子在氧桥上结
合,并释放出苯醌。
• ⑷间氧型酶与第二个邻二酚分子结合,结合位点与第一步 相同, 但两个铜原子之间的一个OH基与氢离子结合,生 成一分子水和一个氢离子。
其底物的研究以及采后贮藏环境对酶促褐变的影响。 酶促褐变与果实衰老有密切关系,衰老过程中酶与底 物的分区定位遭到破坏是导致酶促褐变的主要原因。 PPO合成基因的表达可能与衰老有关。对PPO的深入研
究有望从分子水平上搞清酶促褐变的机理,为控制酶
促褐变提供新方法。
• 改变PPO基因的表达 利用反义RNA技术反向表达PPO基因,修饰转基 因植株中多酚氧化酶基因的表达,从而控制酶促 褐变。
植物
微生物
• 广义上,PPO可分为单酚氧化酶、双酚氧化酶、漆酶
1.植物中的多酚氧化酶
• 在植物(如苹果、荔枝、菠菜、马铃薯、 豆类、茶叶、桑叶、烟草等)组织中, PPO是与内囊体膜结合在一起的,天然状 态无活性,但将组织匀浆或损伤后PPO被 活化,从而表现出活性。 • 在高等植物组织发生褐变
1多酚氧化酶(PPO)简介
1多酚氧化酶(PPO)简介多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)是自然界中分布极广的一种金属蛋白酶,普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中[1],甚至在土壤中腐烂的植物残渣上都可以检测到多酚氧化酶的活性。
多酚氧化酶最早在1895年被发现,直至1937年才被分离出来。
随着研究的深入,将其分为单酚单氧化酶[酪氨酸酶(tyrosinase),EC.1.14.18.1]、双酚氧化酶[儿茶酚氧化酶(catechol oxidase),EC.1.10.3.2]、漆酶(laccase,EC.1.10.3.1)[2]。
2多酚氧化酶的生理功能PPO能催化单元酚和二元酚等多元酚到联苯酚的羟基化以及羟基酚到醌的脱氢反应。
PPO定位于植物叶绿体的类囊体和其它类型质体的基质中,而植物体内PPO的底物存在于液泡中,且通常处于潜伏状态,因此,PPO与底物被区域化分开。
但当植物体内发生生理紊乱或组织受损时,PPO与底物的亚细胞区域化才被打破,PPO的底物被激活。
在PPO的作用下,底物与氧发生反应产生醌,醌在植物体内能发生自身聚合或与细胞内的氨基酸和蛋白质发生反应,产生黑色或褐色的沉积物,这是果蔬等农产品产生酶促褐变的主要原因,同时也是食品加工行业中影响产品的外观、风味、营养和加工性能的重要因素[3]。
另外,PPO 作为一种氧化还原酶还在光合作用中发挥作用。
如调节叶绿体中有害的光氧化反应速度,参与其中电子传递;PPO 还可促进伤口的愈合,也可增加植物对病原体的抗性。
如烟草对炭疽病、黄瓜对黑星病、苹果对轮纹病、棉苗对枯萎病菌、水稻对白叶枯病菌和细菌性条斑病以及番茄对小昆虫的抗性等。
PPO 的作用方式有:1.如番茄的具腺毛状体中含有大量 PPO,PPO 具有存在于表皮中、活化态和可溶性的特性,在毛状体介导的抗病过程中起作用。
2.通过醌共价调节亲核氨基酸形成抗营养机制,直接抵御昆虫和病原体。
3.醌的毒性直接发挥抗病作用。
多酚氧化酶结构简式
多酚氧化酶结构简式1.引言1.1 概述概述:多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)是一类广泛存在于动物、植物和微生物中的酶类。
它们在生物体内起着重要的催化作用,参与多酚化合物的氧化反应。
多酚氧化酶是一类相对复杂的酶,具有多种结构类型和催化机制。
在生物体中,多酚氧化酶通常表现出明显的催化活性,使得多酚化合物发生氧化反应。
这些多酚化合物主要是一些具有酚性羟基的化合物,例如酪醇、儿茶酚等。
多酚氧化酶催化作用产生的氧化产物可以具有颜色,可使黄色的多酚化合物转变为棕色或黑色,这在水果和蔬菜的切割表面暴露于空气时常常会观察到。
这种氧化反应在生物体内起到一定的保护作用,限制了氧化反应对生物体的损害。
多酚氧化酶具有多种不同的结构类型,如多聚物、双功能酶等。
酶的催化活性往往与其特定的结构密切相关。
通过对多酚氧化酶结构的研究,可以更好地理解其催化机制,并为其在工业和农业等领域的应用提供理论基础。
本文将重点介绍多酚氧化酶的结构特点、分类和功能,并探讨其在生物体内的重要性和在不同领域的应用前景。
对于进一步理解和应用多酚氧化酶具有重要的意义。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述多酚氧化酶的相关内容:1) 引言:首先对多酚氧化酶进行一个概述,解释其定义和功能。
这一部分将介绍多酚氧化酶在生物体内的重要性和作用机制。
2) 正文:接着,将详细讨论多酚氧化酶的分类和特点。
这部分将对多酚氧化酶的不同分类进行介绍,包括酪氨酸酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等。
同时,还将探讨多酚氧化酶的结构特点,如其催化机制和底物特异性等。
3) 结论:最后,将总结多酚氧化酶在生物体内的重要性以及其未来的应用前景。
这一部分将强调多酚氧化酶在生物学研究、制药工业和环境保护等领域的潜在应用,并展望其可能的发展方向。
通过以上结构,本文将全面而系统地介绍多酚氧化酶的结构简式,使读者对多酚氧化酶有一个清晰的了解。
同时,也将为该领域的研究者提供一定的参考和启发,以推动多酚氧化酶的进一步研究和应用。
白茶与多酚氧化酶的关系
白茶与多酚氧化酶的关系
白茶与多酚氧化酶之间存在密切的关系。
多酚氧化酶是一种酶类,在茶叶中广泛存在,包括白茶。
以下是白茶与多酚氧化酶的关系的一些重要方面:
1. 多酚氧化酶的活性:多酚氧化酶是一种催化茶叶中多酚类化合物氧化的酶,可将茶叶中的儿茶素、黄酮等多酚类物质氧化为氧化产物。
白茶中的多酚氧化酶活性会影响茶叶中多酚类物质的含量和组成。
2. 酶促氧化:白茶在加工过程中,通过控制多酚氧化酶的活性,利用酶促氧化的作用,使茶叶中的多酚类化合物发生氧化反应。
这是白茶形成独特风味和香气的关键过程。
3. 抗氧化活性:尽管多酚氧化酶能催化茶叶中的多酚类化合物氧化,但白茶中仍然存在着具有抗氧化活性的多酚类物质。
这些物质可以通过与氧化产物相互作用,具有抗氧化和保健功能。
4. 控制酶活性:在白茶的加工过程中,可以通过调节温度、湿度和时间等条件来控制多酚氧化酶的活性。
通过适当控制酶活性,可以达到控制茶叶氧化程度和调控风味的目的。
总之,白茶与多酚氧化酶之间的关系涉及到茶叶的氧化过程和风味形成。
适度的多酚氧化酶活性有助于白茶形成特有的风味和香气,同时茶叶中的多酚类物质也具有抗氧化活性,对人体健康有益。
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多酚氧化酶
1 多酚氧化酶的概念
植物多酚氧化酶是一类多基因家族表达的产物,是含Cu元素的膜结合蛋白,具有基团专一性,主要与植物色素的生成及其产品的色变有关。
多酚氧化酶最早发现于1895年,1937年KubOwitz在实验室中第1次分离出多酚氧化酶。
1907年Bertrand等从小麦麸皮中发现多酚氧化酶(酪氨酸酶,TyrOsinase)的存在。
多酚氧化酶是一种蛋白体,在茶树生命活动和茶叶加工过程中参与一系列由酶促活动而引起的化学变化,故又被称为生物催化剂。
茶叶中的酶较为复杂,种类很多,包括氧化还原酶、水解酶、裂解酶、磷酸化酶、移换酶和同工异构酶等几大类。
酶蛋白具有一般蛋白质的特性,在高温或低温条件下有易变性失活的特点。
各类酶均有其活性的最适温度范围,一般在30C~50℃范围内酶活性最强。
酶若失活、变性,则就丧失了催化能力。
酶的催化作用具有专一性,如多酚氧化酶,只能使茶多酚物质氧化,聚合成茶多酚的氧化产物茶黄素、茶红素和茶褐素等;蛋白酶只能促使蛋白质分解为氨基酸。
茶叶加工就是利用酶具有的这种特性,用技术手段钝化或激发酶的活性,使其沿着茶类所需的要求发生酶促反应而获得各类茶特有的色香味。
如绿茶加工过程中的杀青就是利用高温钝化酶的活性,在短时间内制止由酶引起的一系列化学变化,形成绿叶绿汤的品质特点。
红茶加工过程中的发酵就是激化酶的活性,促使茶多酚物质在多酚氧化酶的催化下发生氧化聚合反应,生成茶黄素、茶红素等氧化产物,形成红茶红叶红汤的品质特点。
2 多酚氧化酶的分布
多酚氧化酶是一种由核基因编码的质体酶,普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中,即主要存在于叶绿体、黄色体和白色体等的内膜上。
植物多酚氧化酶广泛存在于植物体的各种器官和组织中。
各种器官和组织中PPO分布是不均匀的,具有时间和空间特异性,幼嫩部位的PPO活性较高,成熟或衰老部位活性较低。
另外,环境胁迫、化学药品也能诱导PPO的表达,植株组织受到机械损伤或病虫害的侵染,该部位的PPO活性也将上升。
对于小麦,从植株幼苗到成熟籽粒都含有PPO,但是其活性和种类有差异,籽粒中的PPO主要存在于麸皮中。
不同生物体、同一生物体的不同部位和不同发育时期PPO的含量和种类均有所不同。
20世纪60年代以来,研究者们曾从不同的植物中分离出PPO,其中以茶叶、葡萄、荔枝及番茄等中的PPO含量较为丰富,而小麦等禾谷类作物中PPO不是太丰富。
虽然几乎所有的质体中都包含PPO,但在某些组织中很难检测到PPO的活性,如C4植物的维管束鞘细胞和保卫细胞的质体。
3 多酚氧化酶的生理生化特性及功能
高等植物组织发生褐变主要是PPO活动的结果。
PPO催化单酚羟基化为O﹣二酚,二羟酚氧化为O﹣醌,醌聚合并与细胞内蛋白质的氨基酸反应,产生黑色或褐色色素沉淀,最终导致水果、蔬菜等经济作物外观和风味变差,营养价值下降,造成经济损失。
但关于PPO 的生理功能问题,至今尚未有一个比较明确的认识。
目前研究比较多的都集中在它与植物抗病性的关系上。
多酚氧化酶位于质体的类囊体膜上,作为氧化还原酶,被认为与呼吸链末端的电子传递有关,能消除氧自由基的伤害,从而达到抗病的目的。
随着研究的深入,人们还逐步发现了多酚氧化酶的其他生理功能。
PPO参与植物色素的生成;还与植物抗逆、生长发育有关,可能促进已烯代谢;在光合作用中,可能在叶绿体内起着能量转换作用,传递光还原产生的分子氧;与植物的抗病虫等方面相关,大多数研究表明,PPO与植物的免疫抗性有关,如烟草对炭疽病、黄瓜对黑星病、苹果对轮纹病、棉苗对枯萎病、水稻对白叶枯病以
及番茄对小昆虫的抗性等。
免疫性是通过诱导一些与防御相关蛋白的形成或增加其活性来获得的,PPO就是其中很重要的一种蛋白。
一些水果受到损伤时,受伤部位常出现褐变现象,其原因可能是,当细胞受到破坏时细胞结构部分解体,PPO与底物接触,多酚氧化酶氧化为O﹣醌,O﹣醌次生反应所产生的黑色素痂可阻止感染扩散。
因此,可以说PPO还可促进伤口的愈合。
植物体受到损伤或病原入侵时植物体内PPO活性升高,有2种可能的方式,一是潜伏态的PPO转化为活性态,二是受刺激部位PPO基因的表达增强。
多酚氧化酶还能进行去甲基化反应,这对于木质素降解是相当重要的。
大量研究表明,PPO与植物抗病性密切相关,PPO活性的升高是植物自身防御功能的体现,即是植物抵抗病原入侵和扩展的一种保护反应。
目前,人们对多酚氧化酶在植物体内的功能了解仍不多,还有待进一步的研究。
4 植物PPO的研究现状及展望
PPO与抗病性的关系人们已进行了广泛的研究。
植物在抵御病原微生物的侵染过程中,抗性相关酶发挥了重要作用,这主要包括了酚类代谢系统中的一些酶和病原相关蛋白家族PPO通过催化木质素及醌类化合物形成,构成保护性屏蔽而使细胞免受病菌的侵害,也可以通过形成醌类物质直接发挥抗病作用。
目前已比较成功的有:黄瓜对黑星病的抗性,苹果对轮纹病的抗性,香蕉对束顶病的抗性,柠檬对流胶病的抗性,甘薯对蔓割病的抗性,水稻对白叶枯病的抗性等等。
茶叶中所有化学成分中,儿茶素与多酚氧化酶尤为重要,除绿茶、黄茶外,各种茶叶的加工都是基于儿茶素在多酚氧化酶催化下的氧化作用,即所谓的"发酵"过程。
有的学者在红碎茶加工中,利用茶幼果作为外源PPO的载体,以一定比例用于红碎茶加工过程,结果发现能明显提高成茶的TF含量,减少TB含量。
还有的学者进行了内源酶发酵研究,以期望能在茶饮料中有所应用,改善滋味。
多酚氧化酶是引起果蔬酶促褐变的主要酶类,PPO催化果蔬原料中的内源性多酚物质氧化生成黑色素,严重影响制品的营养,风味及外观品质。
这些情况对生产者与消费者均是不希望看到的,仅在少数几种食品的生产中,人们利用了PPO的作用,如茶叶、咖啡、黑葡萄中的多酚氧化酶。