多酚氧化酶的研究应用综述
多酚氧化酶活性测定及控制[文献综述]
毕业论文文献综述生物工程多酚氧化酶活性测定及控制1 前言多酚氧化酶(PPO)广泛存在于自然界,在果实和蔬菜收获后,PPO所引起的反应常常会使果肉发生褐变、产生异味和损失营养。
本文总结了多酚氧化酶的活性测定方法以及对其活性的控制,主要研究了抑制剂对其活性的影响,为果蔬贮藏和加工中酶促褐变的防治提供思路。
多酚氧化酶(PPO)作为一种植物酶类,是引起果蔬褐变的主要因素。
鲜切果蔬因组织被切分使PPO与酚类底物的接触机会增加,酚类物质被氧化成棕褐色的醌,导致产品褐变。
抑制PPO活性取决于抑制剂的性质和浓度、底物的可利用性、pH值和温度。
一些还原剂、酶类、螯合剂和蜂蜜等均已被用于防止果蔬酶褐变。
本文主要总结了抑制剂对于控制果蔬PPO活性的研究。
2 主题部分2.1 从果蔬中提取PPO(以莲藕为例)2.1.1 丙酮法(丙酮法提取所得酶液比活力最高。
适合需大量制样时使用)将莲藕洗净,去皮,切碎,加4倍量预冷至.18。
C的丙酮(w/v为1:4)捣碎,搅拌3min,抽滤,冷风吹干残渣后,混匀,得丙酮粉。
称取丙酮粉O.5 g,加入0.2 mol/L,pH为5.4的预冷磷酸二氢钠.柠檬酸缓冲液20ml,搅拌3min,8 000r/min离心10min,所得上层清液即为粗酶液。
【1】2.1.2 匀浆法(匀浆法提取的酶液没有活性)将莲藕洗净,去皮,切碎,加入0.05mol/L,pH5.4的预冷磷酸氢二钠.柠檬酸缓冲溶液(含5%的PVPP),料液比为1:2.2,捣碎,搅拌,抽滤。
向滤渣中加入0.05mol/L,pH5.4磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲溶液(W/V为1:1)再次搅拌,抽滤,两次滤液合并,8 000r/min离心10rain,所得上清液即为粗酶液。
【2】2.2.3 匀浆浸提法(匀浆浸提法提取所得粗酶液活性最高,操作简便,提取所得粗酶液活性高,且可以直接用于研究)(1)将莲藕洗净,去皮,切碎,加入0.05mol/L,pH5.4的预冷磷酸氢二钠.柠檬酸缓冲溶液(含5%的PVPP),料液比为1:2.2,捣碎,搅拌,4。
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。
多酚氧化酶特性研究
多酚氧化酶特性研究摘要: 采用分光光度法, 对板栗仁多酚氧化酶( PPO) 的催化特性、最适波长、最适反应时间、最适温度、最适pH 值、热稳定性等性质进行了研究, 同时研究了Vc、EDTA、NaCl、柠檬酸4种添加剂对板栗仁多酚氧化酶活性的影响。
结果表明: 板栗仁多酚氧化酶催化氧化产物的最大吸收波长为410nm, 最佳反应时间为3min, 最适反应温度为30℃ , 最适pH 值为6. 0, 米氏常数Km = 0.0694mo l/L, Vmax = 3.918OD/min。
95℃水浴处理5min该酶已基本失活, 其中V c和EDTA对板栗仁多酚氧化酶酶促褐变有很好的抑制效果。
关键词: 板栗; 多酚氧化酶; 褐变; 抑制多酚氧化酶( Polyphenolox idase, PPO ) 是由核基因编码的铜金属酶, 其酶促褐变机制是: 内源性酚类物质在多酚氧化酶的催化下氧化生成醌, 醌再相互作用生成高分子聚合物, 从而导致褐色素的生成。
它能催化两类不同的反应, 可以使一元酚羟基化, 生成相应的邻二羟基化合物;也可以氧化邻苯二酚生成醌[ 1]。
而酚类物质是果疏组织褐变的物质基础, 不同植物、同一植物的不同组织, 同一植物的不同品种、生长环境以及不同的发育期, 其褐变的主要酚类物质均有所不同, 导致酶褐变活性也有所差异。
云南富产板栗, 但对板栗仁PPO 的活性及影响活性因素的研究则未见报道。
1材料与方法1.1材料板栗市场购外观良好, 无病虫害, 无机械损伤新鲜的云南板栗。
1.2试剂与仪器主要试剂: 聚乙烯吡咯烷酮( PVPP)、邻苯二酚、乙酸钠、冰乙酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、甲醇、乙醛、盐酸、维生素C ( V c)、EDTA、柠檬酸、氯化钠等, 均为国产分析纯。
主要试验仪器: TGL - 16G 高速台式冷冻离心机、722W 型分光光度计、HH - 4型数显恒温水浴锅、冰箱等。
1.3试验方法1.3.1粗酶液的制备酶液提取参照文献[ 2] 的方法, 有所改进。
多酚氧化酶的研究应用综述
多酚氧化酶的研究应用综述马烨09营养20090804159(徐州工程学院食品(生物)工程学院江苏徐州221000)摘要:多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase简称PPO)是一类广泛分布于植物体中的一种铜结合酶。
它是由核基因编码、多基因控制,在细胞质中合成,通过一定的方式转运至质体内而成为具酶活性的形式,对农产品品质形成有重要影响。
本文系作者在结合了多篇文章和研究报道后简单的论述了其在生物中的存在和定位、分子结构、生理功能及应用进展等方面近年来的研究成果,最后展望了发展前景。
关键词:多酚氧化酶,分子结构,生理功能,应用进展多酚氧化酶(polyphenol oxidase)是一类广泛存在于植物体内的能催化多酚类氧化成醌类的含铜质体金属酶[2]。
由于多酚氧化酶的酶促褐变与果蔬加工、茶叶品质、组培成功等密切相关,人们很早就开始对它进行深入细致的研究。
随着研究的不断深入,对多酚氧化酶各方面都有了更深一步的认识。
本文就多酚氧化酶的生理作用、功能、定位分布做简要介绍。
1 多酚氧化酶的分布和定位PPO普遍存在于植物、真菌、昆虫中。
PPO相当稳定,甚至在土壤中已腐烂的植物残渣上都可检测到PPO的活性。
研究表明,有活性的PPO定位于正常细胞的质体中。
叶绿体的PPO存在于类囊体上,其它类型质体的PPO存在于各种囊泡上。
定位于类囊体的PPO究竟是结合于类囊体膜上,还是溶解在膜腔中,目前尚无定论。
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活性:例如C4植物的维管束鞘细胞和保卫细胞的质体。
有些报道认为PPO位于腔中,如马铃薯毛状体的Mr 为59000的PPO,番茄PPOE基因产物,蚕豆PPO。
与此相反,Soderhall和Soderhall认为,萝卜的PPO 最初合成时无活性,是可溶性(不与膜相连)的PPO前体,在进行分级分离时才与膜结合,从而造成与膜结合的假象[1]。
2 多酚氧化酶的分子结构2.1 PPO的基因特性PPO是由核基因编码,多个基因控制,表现出多基因的家族性。
植物多酚氧化酶研究综述_代丽
多酚氧化酶(PPO)是动物、植物、真菌体内普遍存在的一类铜结合酶。
早在1883年Yoghid就发现日本漆树树汁变硬可能与某种活性物质有关。
1894年Betrand首次研究了这种物质,发现它是一种酶蛋白。
1937年Kubowitz在Warburg实验室中第1次分离出多酚氧化酶[1,2]。
随着研究的不断深入,对多酚氧化酶各方面都有了更深一步的认识。
笔者就多酚氧化酶的生理作用、功能、定位分布做简要介绍。
1多酚氧化酶的分布和定位多酚氧化酶广泛存在于植物体的各种器官或组织中,如花器官、分生组织、叶片、块茎、根中,一般在幼嫩部位含量高,而成熟部位较少[2]。
番茄的茎杆的韧皮部、叶片的表皮细胞、花蕾的分生组织、种子和果实中均有积累,在靠近顶端幼叶的PPO主要积累在表皮细胞和毛状体中,成熟叶片中的PPO主要积累在分化的叶肉、韧皮部、毛状体中[3]。
马铃薯芽、根的多酚氧化酶的活性最高,幼叶和成熟块茎中活性中等,成熟叶和茎叶活性最低[4]。
烟叶在苗期时PPO的活性较高,叶片进入旺盛生长期后PPO逐渐升高,在叶片定长时PPO达最大,进入成熟期后PPO活性开始下降,并且同一生育期烟叶PPO活性比较上部叶>中部叶>下部叶[5]。
Kruger等研究了小麦籽粒发育和成熟过程中PPO活性变化,指出在籽粒早期就有PPO存在,未成熟籽粒的PPO主要存在于胚乳中,随籽粒的发育成熟,籽粒中的双酚氧化酶活性很高,在成熟后降至很低[6,7]。
Thygesen等[8]报道,马铃薯匍匐茎、块茎、根和花中PPO活性高,而叶和茎中的低,在块茎发育过程中块茎的PPO活性不断升高。
基因水平同样证明,植物多酚氧化酶研究综述代丽1,宫长荣1,史霖1,陈付军1,巩培智2(1河南农业大学农学院,河南郑州450002;2湖北襄樊市烟草公司,湖北襄樊441003)摘要:多酚氧化酶(PolyphenolOxidase简称PPO)是一类广泛分布于植物体中的一种铜结合酶。
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。
多酚氧化酶的研究现状
多酚氧化酶的研究现状多酚氧化酶的研究现状论文关键词:多酚氧化酶(PPO);催化机理;生理功能一、多酚氧化酶PPO的结构特性二、PPO的催化机理三、PPO的生理功能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[12]。
4.如番茄中PPO克隆的反义表达可对基因家族的各成员进行负调节,对病原体产生超敏感性(感受性过敏)[14]。
四、PPO活性影响因素随着诱导剂特性的不同,PPO的分子特性如分子量、等电点等都有所改变。
生长培养基的成分也可部分地控制PPO酶产量,例如:硫酸铵抑制PPO形成,而谷氨酸促进PPO形成。
在植物组织中激活剂可打破PPO的潜伏状态。
在蚕豆中PPO可被游离脂肪酸酸化激活,菠菜类囊体中分离出来的PPO可被亚麻酸激活。
这表明PPO的天然激活剂确实存在。
同样PPO的天然抑制剂也存在,例如菠菜叶中的草酸盐,茶叶中的橡黄素、白花青素等。
矿物质营养例如钙或磷的缺乏可导致PPO活性的降低;硼缺乏对单子叶植物无影响,但可导致双子叶植物中PPO活性的增加。
植物正常新陈代谢受到干扰也会导致PPO活性的改变:例如贮存时通风不好或生长时水分不够均可引起PPO水平的升高。
铜是PPO的组成部分,铜缺失时苜蓿叶片不能表现出PPO酶活性,即使后来再补充铜也不行,这说明全酶只能在发育的早期形成。
钟瑾等[16]用自制壳聚糖与戊二醛交联对PPO固定化进行了初步探讨,表明当戊二醛浓度为2%时,酶活力最高,并提出在确定给酶量时,要兼顾酶活和回收率二者的影响以达到最佳。
多酚氧化酶培训资料
多酚氧化酶多酚氧化酶的酶学性质及其应用摘要:本文论述了多酚氧化酶的酶学性质和它对果蔬类食品的影响,以及如何利用它的酶学性质加以控制。
关键词:多酚氧化酶性质抑制0引言多酚氧化酶(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[1]。
1多酚氧化酶的结构特性多酚氧化酶是一种含有Cu2+离子的结构蛋白,可以催化酚类上的羟基,使之转化为醌或催化多酚类变为氧合醌。
因为醌类具有较强的电化学性质,会发生自动氧化、蛋白质的亲核聚合反应及一些二级反应,而这些反应都会导致酶促褐变反应的发生[2]。
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。
2 多酚氧化酶的来源和制备2.1多酚氧化酶的来源多酚氧化酶普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中。
2.2多酚氧化酶的制备制备马铃薯丙酮粉:取50g去皮切丁的马铃薯与60mL丙酮(-20℃)混合粉碎抽滤,滤渣用-20 ℃的丙酮冲洗至白色室温下晾干。
PPO粗提液的制备: 5g马铃薯干粉与40mL粗酶提取液混合搅拌1min 静止1hr,4℃离心(4℃,15000rpm,15min)过滤取上清,即得PPO粗提液,粗酶提取液为4.2g+1000mL0.2M PB。
多酚氧化酶
多酚氧化酶的酶学性质及其应用摘要:本文论述了多酚氧化酶的酶学性质和它对果蔬类食品的影响,以及如何利用它的酶学性质加以控制。
关键词:多酚氧化酶性质抑制0引言多酚氧化酶(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[1]。
1多酚氧化酶的结构特性多酚氧化酶是一种含有Cu2+离子的结构蛋白,可以催化酚类上的羟基,使之转化为醌或催化多酚类变为氧合醌。
因为醌类具有较强的电化学性质,会发生自动氧化、蛋白质的亲核聚合反应及一些二级反应,而这些反应都会导致酶促褐变反应的发生[2]。
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。
2 多酚氧化酶的来源和制备2.1多酚氧化酶的来源多酚氧化酶普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中。
2.2多酚氧化酶的制备制备马铃薯丙酮粉:取50g去皮切丁的马铃薯与60mL丙酮(-20℃)混合粉碎抽滤,滤渣用-20 ℃的丙酮冲洗至白色室温下晾干。
PPO粗提液的制备:5g马铃薯干粉与40mL粗酶提取液混合搅拌1min 静止1hr,4℃离心(4℃,15000rpm,15min)过滤取上清,即得PPO粗提液,粗酶提取液为4.2g+1000mL0.2M PB。
多酚氧化酶的性质及其应用研究
多酚氧化酶的性质及其应用研究作者:马胜男王宁来源:《农业科技与装备》2020年第05期摘要:多酚氧化酶在食品加工生产中具有一定的有益作用。
阐述多酚氧化酶的类型、反应机理和底物,总结影响多酚氧化酶活力的主要因素,介绍多酚氧化酶在果蔬生产、茶加工中的应用现状及前景,以期为进一步研究和应用多酚氧化酶提供参考。
关键词:多酚氧化酶;性质;影响因素;应用中图分类号:TS255.3 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2020)05-0066-02多酚氧化酶又称作儿茶酚氧化酶、酪氨酸酶、邻苯二酚氧化还原酶等,是一种金属蛋白酶,属于六大类酶中的第一大类氧化还原酶,普遍存在于植物、真菌、昆虫质体中,在腐烂植物残渣上也检测到其活性成分。
多酚氧化酶易使食品发生腐败变质现象,影响食品品质。
但多酚氧化酶在食品加工生产中也具有一定的有益作用,例如:催化氧化儿茶素类物质形成茶黄素类色素,改善茶叶的色泽和风味;根据花生霉变过程会使多酚氧化酶活力逐渐下降的原理,判定花生是否霉变;利用没有毒副作用的漆酶改善饮料、啤酒的风味和品质。
此外,多酚氧化酶在食用菌研究方面也具有重要作用。
1 多酚氧化酶的类型多酚氧化酶包括单酚氧化酶、双酚氧化酶和漆酶。
1)酪氨酸酶是一种单酚氧化酶,存在于人体内,具有调控黑色素生成的作用,广泛应用于美容抗氧化防衰老领域。
2)植物中的双酚氧化酶主要是儿茶酚氧化酶,存在于香蕉、苹果、马铃薯、红薯等暴露在空气中的切口处,新摘菌类中,以及揉捻后的茶叶中等。
儿茶酚氧化酶暴露在空气中会催化各种酚类氧化成醌,发生褐变反应,导致食品腐败变质。
3)漆酶最早在漆樹液中被发现,其存在于多种高等植物的细胞壁中,如茶叶的嫩芽等。
应用于实际生产的漆酶主要来源于细菌、真菌,大多数真菌能分泌漆酶。
国内对漆酶的应用研究主要集中在分解木质素、纸浆漂白、染料废水脱色、降解环境中有毒物质等方面。
2 多酚氧化酶催化反应与作用底物2.1 催化机制多酚氧化酶是一种含铜的酶,其催化反应主要有两种:一是一元酚羟基化,生成邻二羟基化合物;二是邻二酚氧化生成邻醌。
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。
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]。
多酚氧化酶酶学特性研究及其应用进展
1 4 p 值 . H
性形式是含铜 的酶单体的寡聚体 , 因此含 c 的化 u 合物对源于小麦等的 P O也有激活效应 _ 。 P 】
此外 , 金属 离 子能 以不 同的 方式 与底 物 、 的 活 酶 性 产 物和 酶本 身产 生 极 强 的亲 和力 , 而 导致 酶 活 从 性 的改变 。C n 和 N 能 对 酶 活性 产 生抑 制 作 用 , a a
致 , 试 范 围体 系 p 接 近 中性 时 ,P 受 H P O催 化 活 性 间存在 一定 相关 性 ¨ 。
最 强 。不 同真菌果 实 中 P O的活 性变 化均 与 p 之 P H 1 5 储 放 条件 .
嘉等 _研究了香菇 P O基于不 同底物 的 K 6 P m值 , 其
1 影响酶活 的主导 因素
1 1 来 源 .
不 同来源的 P O对于专一性底物 的亲和力存 P 在很大差别 , 部分原 因在于同空间因子相关的酶蛋
状态下 , 细胞 内多酚氧化酶与细胞器内膜结合 , 活性 很低 , 但遭遇外界逆境时,P P O可以增加植物体对病 原体的抗 性…。然而 当组 织完整性破坏 或膜受到
甘薯中多酚氧化酶活性的测定及褐变控制
甘薯中多酚氧化酶活性的测定及褐变控制一、本文概述本文旨在探讨甘薯中多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)活性的测定方法,并深入研究如何控制甘薯在加工和储存过程中因PPO活性过高引发的褐变现象。
甘薯作为一种重要的农作物,其营养价值和经济价值均较高,但在加工和储存过程中,甘薯常因PPO的作用而发生褐变,这不仅影响了甘薯的外观品质,还可能降低其营养价值,甚至影响消费者的接受度。
因此,研究甘薯中PPO活性的测定方法和褐变控制技术,对于提高甘薯的加工品质和储存稳定性具有重要的理论和实践意义。
在本文中,我们将首先介绍PPO的基本性质及其在甘薯中的功能,然后详细阐述PPO活性的测定方法,包括常用的比色法、光谱法等。
接着,我们将分析甘薯褐变的原因和机理,探讨影响PPO活性的各种因素,如温度、pH值、抑制剂等。
在此基础上,我们将提出一系列控制甘薯褐变的策略和方法,如物理法、化学法和生物法等,并对各种方法的优缺点进行比较和评价。
我们将对甘薯中PPO活性的测定及褐变控制的研究前景进行展望,以期为甘薯的加工和储存提供更为有效的技术支持。
二、甘薯中多酚氧化酶的活性测定在甘薯中,多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)是一种关键的酶,参与了甘薯褐变的过程。
为了更深入地了解甘薯褐变的机制并寻找有效的褐变控制方法,对甘薯中多酚氧化酶的活性进行精确测定显得尤为重要。
测定多酚氧化酶活性的方法主要基于酶催化底物氧化产生有色产物的原理。
在本研究中,我们采用了经典的邻苯二酚法来测定甘薯中多酚氧化酶的活性。
将甘薯样品进行匀浆处理,以获得含有多酚氧化酶的酶液。
然后,将适量的酶液与底物邻苯二酚混合,并在适宜的温度和pH条件下进行反应。
随着反应的进行,邻苯二酚被多酚氧化酶催化氧化,生成有色产物。
通过测定有色产物的吸光度,可以间接反映多酚氧化酶的活性。
为了获得准确的结果,我们在测定过程中严格控制了实验条件,包括温度、pH值、底物浓度和反应时间等。
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。
多酚氧化酶的研究进展
多酚氧化酶的研究进展
胡春和
【期刊名称】《温州科技职业学院学报》
【年(卷),期】2009(001)001
【摘要】多酚氧化酶被认为是导致酶促褐变反应的主要因素,对其的研究也在逐步深入。
本文结合多酚氧化酶的结构特性、催化机理、活性影响因素、生理功能、活性测定和分离纯化等方面的内容。
对多酚氧化酶的研究现状进行综述。
【总页数】3页(P35-37)
【作者】胡春和
【作者单位】温州粮油产品质量检测站,浙江温州325006
【正文语种】中文
【中图分类】S571
【相关文献】
1.多酚氧化酶的提取及分离纯化研究进展 [J], 陈桂;李维;张海洲;张莉;梁春华
2.外源多酚氧化酶催化合成儿茶素二聚体氧化产物的研究进展 [J], 付静;江和源;张建勇;施莉婷;王伟伟
3.植物多酚氧化酶的生理功能、分离纯化及酶促褐变控制的研究进展 [J], 王馨雨;杨绿竹;王婷;王蓉蓉;刘洁;单杨;张群;丁胜华
4.多酚氧化酶的性质及其在茶叶加工中的研究进展 [J], 邹纯;尹军峰
5.植物外源多酚氧化酶酶促合成茶黄素的研究进展 [J], 李东;李洁媛;雷雨;童凯;姜斌;李亚兰;唐璇
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实验四多酚氧化酶的活性的测定及酶学性质
一、实验目的1掌握分光光度法测定多酚氧化酶活性的一般原理及操作技术方法。
2了解酶的活性与植物组织褐变以及生理活动之间的关系。
二、实验原理马铃薯不耐储藏,在加工过程中去皮切分后非常容易发生酶促褐变,使外观品质和营养价值大为降低,制约着马铃薯的开发利用。
酶促褐变是马铃薯加工产业必须解决的难题。
其中多酚氧化酶是导致马铃薯等果蔬发生酶促褐变的重要酶类。
多酚氧化酶活性大小直接影响酶促褐变程度。
多酚氧化酶(polyphenoloxidase, PPO)又称酪氨酸酶、儿茶酚酶、酚酶等.是自然界中分布极广的一种含铜氧化酶•普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中。
植物受到机械损伤和病菌侵染后,PPO催化酚与02氧化形成醌,使组织形成褐变.以便损伤恢复,防止或减少感染,提高抗病能力。
研究多酚氧化酶的特性对食品的加工与保藏工艺有非常重要的意义。
因此,检测食品中多酚氧化酶具有重要意义。
多酚氧化酶是一种含铜的氧化酶,在一定的温度、pH条件下,有氧存在时,能使催化邻苯二酚氧化生成有色物质,单位时间内有色物质在410 nm处的吸光度与酶活性强弱成正相关,在分光光度计410nm处使反应体系的0D值产生变化,通过0D值的变化确定PPO的酶活大小。
多酚氧化酶邻苯二酚(儿茶酚)+ 1 / 2O2 -------------------------------- 邻醌+ H2O三、试验材料、试剂及试验用品1. 材料:马铃薯块茎。
2. 仪器:分光光度计;离心机;恒温水浴;研钵;试管;移液管;容量瓶3 .试剂:0.1mmol/L 磷酸缓冲液(pH=7.0);0.01mol/L 邻苯二酚;0.1mol/L 磷酸氢二钠;0.1mol/L 磷酸二氢钠;10mmol/L柠檬酸;10mmol/L抗坏血酸;10mmol/L乙二胺四乙酸二钠(EDTA );10mmol/L 亚硫酸钠四、实验方法:1•多酚氧化酶的提取取0.5g马铃薯块茎样品,加入预冷的磷酸缓冲液(pH7.0)3ml,研磨匀浆,转移到离心管中,再用7mL磷酸缓冲液冲洗研钵,合并提取液,在4C下离心(8000r/min)5min,取上清液为多酚氧化酶提取液,并量取粗酶液体积。
多酚氧化酶在食品中的应用
多酚氧化酶在食品中的应用多酚氧化酶在食品中的研究进展摘要:多酚氧化酶(PPO)存在于许多种类的食品中,是引起食物褐变的主要因素,酶促褐变严重影响了食品的感官品质,使得食品的保质期缩短和价值显著降低,不少新鲜食品的销售市场因此受到限制[1]。
本文介绍了多酚氧化酶的酶学性质以及相应的抑制方法,并对其应用做出论述。
关键词:多酚氧化酶;性质;抑制方法;应用多酚氧化酶(PPO)是自然界中分布十分广泛的一类末端氧化酶,属于铜金属酶类,其化学性质稳定,是植物叶子、果实等发生褐变的主要作用酶类[2]。
此外,还会引起食品的褐变,损害食品的感官风味质量[3-4]。
PPO普遍存在于植物、昆虫和真菌之中,甚至在腐烂的植物残渣上都还可以检测到它的存在。
因此该酶与果蔬的加工品质密切相关,科学家们很早就开始对它进行深入彻底的研究[5-6]。
农产品的酶促褐变与多酚氧化酶活性和含量密切相关。
这方面研究很多,酶促褐变不仅影响产品外观、风味、营养和加工性能,而且大大降低耐贮性,尤其对肉色较浅且容易碰伤的水果和蔬菜影响更为严重,产生的经济损失更大[7-9]。
通常PPO 与底物被区域化分开,PPO 在质体中以潜伏状态存在,而PPO 的底物存在于液泡中。
只有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 底物被激活产生黑色或褐色的沉积物,这是果蔬等农产品酶促褐变的主要原因[10]。
1、多酚氧化酶的酶学性质与多酚氧化酶酶学性质的主要研究内容有:酶的分离和纯化、测定酶促反应的速度、了解影响酶促反应的因素等等[11]。
在分离和纯化时,一般是进行纯化,再将纯度高的PPO酶液进行酶学的性质研究[12-13]。
PPO活性检测则一般通过测定产物生长速度(初速度)来测定,通过采用分光光度法,即在一定波长下测定从醌生成的色素的吸光度,再根据吸光度来定义酶的活性大小[14]。
目前,已知的影响PPO酶促反应速度的因素主要有:温度、同一底物不同浓度、不同的底物、pH值、激活剂、抑制剂等[15]。
多酚氧化酶和其在食品工业中实际应用
第九章 多酚氧化酶及其 在食品工业中的应用
过氧化物酶 多酚氧化酶(P130-139) 脂肪氧化酶 均属于对食品色泽、风味、营养有 较重影响的氧化还原酶类。
➢ 过氧化物酶:通常作为热烫灭酶的指示酶。
1)较耐热。在不同材料、不同环境条件,耐热性不同; 2)催化氧化反应,对食品风味、色泽产生影响。如:催化酚类、 苯胺、不饱和脂肪酸的氧化
✓ 隔氧:
(4) 热烫处理(灭酶)
7、光照强内的末端氧化酶系统,光 照明显促进此酶的活性。不同光照条件下海带体内酚类 化合物含量的结果表明,在0-1200 Lx(勒克斯)间,PPO 随光照强度增加而呈上升趋势。
在对玫瑰组织培养的研究中,采用不同的遮光处理(对照、单层膜、双层 膜),其结果也同样证明在一定的光照强度变化幅度内,PPO活性和接种后 的褐变率均随光强增加而上升。另外在茶叶研究中也有与此相一致的报道。
8、多酚氧化酶的激活剂
防止食品的酶促褐变是一个重要的研究课题。食 品界在多酚氧化酶的抑制剂方面作了很多的研究 工作,而对于它的激活剂相对地了解较少。
➢ 阴离子洗涤剂,能有效激活多酚氧化酶。
如,若苹果经PVP(聚乙烯毗咯烷酮)处理,其果皮的多酚氧化酶便
会失活,但用SDS (十二烷基磺酸钠) 处理后又能将已失活的酶 激活。SDS能激活以潜在的形式存在于粗提取液中的多酚氧化酶。
——可可豆的发酵加工与多酚氧化酶
采摘成熟可可豆荚 → 将豆荚破碎 → 乳白色的可可 豆(制造1磅巧克力需用400粒可可豆) → 发酵过程 (可可豆温度升高,杀菌,并激活酶,形成当烘烤可 可豆时产生巧克力味道的混合物) →深棕色可可豆 (经过充分发酵)→干燥。
在整个发酵和干燥加工中,豆中酚与外界氧、多 酚氧化酶作用,形成深棕色物质,再与豆中蛋白质、 多糖结合,不易溶出,颜色稳定。
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多酚氧化酶的研究应用综述马烨09营养20090804159(徐州工程学院食品(生物)工程学院江苏徐州221000)摘要:多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase简称PPO)是一类广泛分布于植物体中的一种铜结合酶。
它是由核基因编码、多基因控制,在细胞质中合成,通过一定的方式转运至质体内而成为具酶活性的形式,对农产品品质形成有重要影响。
本文系作者在结合了多篇文章和研究报道后简单的论述了其在生物中的存在和定位、分子结构、生理功能及应用进展等方面近年来的研究成果,最后展望了发展前景。
关键词:多酚氧化酶,分子结构,生理功能,应用进展多酚氧化酶(polyphenol oxidase)是一类广泛存在于植物体内的能催化多酚类氧化成醌类的含铜质体金属酶[2]。
由于多酚氧化酶的酶促褐变与果蔬加工、茶叶品质、组培成功等密切相关,人们很早就开始对它进行深入细致的研究。
随着研究的不断深入,对多酚氧化酶各方面都有了更深一步的认识。
本文就多酚氧化酶的生理作用、功能、定位分布做简要介绍。
1 多酚氧化酶的分布和定位PPO普遍存在于植物、真菌、昆虫中。
PPO相当稳定,甚至在土壤中已腐烂的植物残渣上都可检测到PPO的活性。
研究表明,有活性的PPO定位于正常细胞的质体中。
叶绿体的PPO存在于类囊体上,其它类型质体的PPO存在于各种囊泡上。
定位于类囊体的PPO究竟是结合于类囊体膜上,还是溶解在膜腔中,目前尚无定论。
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活性:例如C4植物的维管束鞘细胞和保卫细胞的质体。
有些报道认为PPO位于腔中,如马铃薯毛状体的Mr 为59000的PPO,番茄PPOE基因产物,蚕豆PPO。
与此相反,Soderhall和Soderhall认为,萝卜的PPO 最初合成时无活性,是可溶性(不与膜相连)的PPO前体,在进行分级分离时才与膜结合,从而造成与膜结合的假象[1]。
2 多酚氧化酶的分子结构2.1 PPO的基因特性PPO是由核基因编码,多个基因控制,表现出多基因的家族性。
在番茄中有7个编码PPO的核基因(PPO A、A′、B、C、D、E、F);在马铃薯中,编码PPO的核基因至少有6个,分别为POT32、POT33、POT41、PT72、NOR333、P1、P2;蚕豆、苹果中至少有四个基因编码PPO;对小麦的PPO进行QTLs 定位分析表明,小麦的PPO至少由3个不同的基因编码,控制PPO活性的主效基因位于2D染色体上,2A、2B、3B、3D和6B染色体上有一些微效基因等等。
有一例外是,从葡萄中提取纯化多酚氧化酶得到分子量为40KD的单一蛋白,且southern analysis表明葡萄PPO是由一个基因编码的。
2.2 PPO的分子结构特性PPO基因在细胞质中合成含有转运肽的前体肽,分子质量一般为60~75 ku,随后前体肽被转运肽转运至质体的内囊体膜上,并被分解成分子质量约为45~69 ku的成熟肽.PPO前体肽由N端延伸区、催化单元和C端延伸区组成,其中N端的转运肽负责前体肽向叶绿体中的运输,而催化单元则包括两个含铜的高度保守区C uA和CuB.对多种植物PPO的序列分析后可以看到,各种植物PPO序列的两个铜保守区有着高度的同源性,这是维持PPO活性中心所必需的.Gerdemann等在成熟的儿茶酚氧化酶和章鱼血蓝蛋白3D结构的基础上,建立了红芋中潜伏儿茶酚氧化酶前体肽的立体结构模型。
在红芋PPO cDNA克隆的C末端延伸肽上存在3个组氨酸残基和起阻断作用的亮氨酸(Leu439),它们可能导致对活性中心的屏蔽作用,使前体肽不具酶活性而以潜伏形式存在.但是,在成熟的儿茶酚氧化酶中,由于延伸肽被切断,解除了其对活性中心的屏蔽作用,使得成熟肽具有酶活性.在该晶体结构模型中,成熟肽的晶体结构和延伸肽之间存在大约35个氨基酸残基的区域(342~374),它们的功能尚不清楚,但是这个区域增加了儿茶酚氧化酶立体结构的可塑性,可能在没有断裂的情况下解除延伸肽对活性中心的屏蔽,起到活化前体肽的作用。
3 多酚氧化酶的生理功能3. 1 多酚氧化酶在酚类代谢中的作用多酚氧化酶在有氧的条件下催化酚形成醌,从而引起褐化。
但是,植物体内大多数多酚氧化酶的活性都是潜在的。
这是因为正常组织内细胞中的酚类物质和多酚氧化酶呈区域性分布。
鞠志国[11]等用酶法分离分别测定了莱阳梨原生质体和液泡中的酚类物质含量以及多酚氧化酶的活性,发现液泡是贮存酚类物质的场所且其中不含多酚氧化酶,这为Mayer和Harel关于酚类和多酚氧化酶区域性分布的论点提供了证据。
因此,它在酚类物质代谢中的作用主要体现在含有质体和液泡混合液的环境中,具体来说就是衰老和受伤的情况。
多酚氧化酶在解释由于受伤而出现醌类物质的快速产生,从而进一步引起褐变死亡具有很明显的生理意义。
这种现象在组织培养上很常见[4]。
3. 2 在光合过程中的作用在研究光合作用的过程中,V aughn等人提出多酚氧化酶中的铜离子可在不同价态间氧化还原传递电子,对于光合和呼吸作用的电子传递有一定的协同作用。
但要确认其参与了分子氧光还原过程中的默勒反应尚需进一步深入研究。
3. 3 与植物抗病性的关系路兴波等在小麦抗感纹枯病品种酶活性比较研究中指出,多酚氧化酶参与了木质素前体的聚合作用,与植物抗病性密切相关。
病原菌侵染能诱导植物体内多酚氧化酶活性升高,促进酚类化合物的大量积累并形成醌,醌的次生反应所产生黑色素的痂可阻止感染的扩散;而酚类化合物是细胞形成木质素的前提,可促进细胞壁和组织的木质化,以抵抗病原菌侵染;还有实验证明O2醌类物质具有抑制细菌繁殖的作用。
3. 4 其他生理功能多酚氧化酶能进行去甲基化反应,这对于木质素降解是相当重要的。
在层孔属的真菌中,PPO不仅能够降解木质,而且能够聚合木质的氧化产物,在马齿苋属植物和红色甜菜植物中,酪氨酸酶参与β-花青素的生物合成;黄色金鱼草中的查尔酮专一性PPO则参与橙酮的合成;PPO还与植物的生长发育过程(如根的形成)以及乙烯的形成有一定联系;PPO还可促进伤口的愈合。
4 应用进展及展望由于PPO在植物抗病性上的作用,现在PPO的应用多用于提高植物对病原菌的抗性。
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。
PPO与一些水果和作物的褐化有关。
PPO是决定红茶品质的关键酶类。
工业上通过低温诱导等方式提高PPO的活性以缩短生产时间,提高红茶品质。
在啤酒生产过程中,PPO与啤酒风味陈化紧密相关。
反之,为了防止荔枝、菠萝等水果的褐化,保持水果新鲜,生产上也运用多种方法来降低水果中PPO活性和含量,例如,涂以抗坏血酸、柠檬酸为主剂的复合护色剂,用沸水烫,套袋等[7]。
多酚氧化酶是生物质体的自源代谢酶类,不仅在生物体的生长期维持自体次生代谢的平衡,也与果蔬采后生理和再加工产品品质有着紧密的联系。
控制果蔬汁在加工、储藏过程中的酶促褐变,保留、改善农副产品的营养成分和感官品质符合消费者对健康产品的食用价值需求。
当前,人们已经从物料自身酶的活性和酶促反应的辅助因子、外界环境等的控制等多方面入手,找到了多种控制果蔬汁中酶促褐变的有效方法。
但是因为不同果蔬物料中的PPO具有特异性,根据果蔬品种的不同,单一的方法存在一定的局限性。
随着非热加工技术的发展,超高压、辐照、脉冲场、冰温贮藏等在酶作用机制方面的广泛研究和协同化应用,为果蔬加工过程控制褐变提供了相对广阔的工业化技术和理想方法[9]。
同样,PPO作为茶叶产品加工过程中的重要品质决定因素,随着市场差异化产品的需求,应用新型加工技术及酶工程技术,针对性地创设PPO活性调控的理化条件,充分发挥PPO的生理催化优点,进而专一性改善茶叶产品中某一类成分的含量,提高茶制品的风味和质量,将会是未来新型茶制品开发的一大研究亮点,有着广阔的应用前景。
我相信,随着我们对于多酚氧化酶的认识的不断深入,其会被越来越广泛和更好的应用于食品行业,是我们的食品工业大放异彩。
参考文献:[1] 代丽, 宫长荣, 史霖等. 植物多酚氧化酶研究综述[J]. 植物生理科学, 2007, 23(6): 312-315.[2] 黄明, 彭世清. 植物多酚氧化酶研究进展[M]. 广西师范大学学报, 1998, 16(6): 66-70.[3] 赵淑娟, 王冲波, 傅冬和等. 微生物多酚氧化酶研究进展[J]. 中国茶叶,2008(3): 18-20.[4] 赵伶俐, 范崇辉, 葛红等. 植物多酚氧化酶及其活性特征的研究进展[M]. 西北林学院学报, 2005, 20(3): 156-159.[5] 雷东锋, 冯怡, 蒋大宗. 植物中多酚氧化酶的特征[J]. 自然科学进展, 2004, 14(6): 606-611.[6] 吴红梅, 萧慧, 刘刚等. 多酚氧化酶的研究进展[M]. 茶业通报, 2004, 24(6): 62-64.[7] 谢春艳, 宾金华, 陈兆平. 多酚氧化酶及其生理功能[M]. 生物学通报, 1999, 34(6): 11-13.[8] 张莉, 陈乃富. 多酚氧化酶的酶学性质及其应用研究[M]. 安徽农学通报, 2006, 12(12): 29 - 30.[9] 孔俊豪, 孙庆磊, 涂云飞等. 多酚氧化酶酶学特性研究及其应用进展[J]. 中国野生植物资源, 2011, 30(4): 13-14.[10] 贺立红, 宾金华. 高等植物中的多酚氧化酶[J]. 植物生理学通讯, 2001, 37( 4): 340-345.[11] 鞠志国. PPO及其底物对梨组织褐变的影响[M]. 莱阳农学院学报, 1987, 4(2): 42-47.[12] 武德传, 徐晓燕, 董召荣. 烟草多酚氧化酶及其与烟草品质关系的研究进展[J]. 安徽农业科学, 2006, 34(7): 1381-1383.[13] 李荣林, 方辉遂. 一个世纪以来对多酚氧化酶研究的进展[J]. 福建茶叶, 1997(4): 10-14.[14] 朱佳廷, 刘春泉, 赵永富等. 辐照对茶叶中茶多酚及相关酶活性的影响[J]. 江苏农业科学, 2005, 5: 103-105.[15] 李敏, 刘磊, 郭玉蓉等. 马铃薯多酚氧化酶的特性研究[J]. 甘肃农业大学学报, 2005, 40: 189-192.。