多酚氧化酶酶学特性研究及其应用进展
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Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｐ ｌｐ ｅ ｏ ｘ ｄ ｓ ｉ ｅ ｙ ｅ ｉｔ ｉ ａ ｉｕ ｙ ｅ ｆ ｒ ｉ ａ ｄ ｖ ｇ ｔ ｂ ｅ ｐ ａ ｔ ，ａ ｔ ｉ ｅ ｕ ａ ｓ ｒ ｃ ｏｙ ｈ ｎ ｌ ｉ ａ ｅ ｗ ｄ ｌ ｘ ｓ ｎ ｖ ｒ ｓｔ ｐ ｓｏ ｕ ｔ ｎ ｅ ｅａ ｌ ｌｎ ｓ ｃ ｉ ｔ ｒ ｇ ｌ － ｏ ｓ ｏ ｆ ｖｙ ｔ ｎ ｏ ｈ ｃ ｌｙｎ ｎ ｉ ｏｔ ｎ ｏ ｅ ｉ ｒ ｉ ａ ｄ ｖ ｇ ｔｂ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ，ｐ ｅ ｅ ｖ ｔ ｎ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｆ ｉ ｆｗ ｉ ｈ ｐ ａ ｉ ｇ ａ ｍｐ ｒ ｔｒ ｌ ｎ ｆｕ ｔ ｎ ｅ ｅ ａ ｌ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｒ ｓ ｒ ａ ｉ ｎ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ｏ ｏ ａ ｏ
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
第 ３ 卷第 ４ ０ 期
２ １ 年 ８月 ０１
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ９ ９ ．０ ．４ ０ ３ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ．０ ６— ６０ ２ １ ０ ．０ ｓ １
中 国 野 生 植 物 资 源
ｉ ｅｅ阢 ｎｓ ０ｔ Ｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｒ ｅ ｏ ｒｅ ｔ
Ｖ １３ ． ｏ ． ０ Ｎｏ ４
中 国 野 生 植 物 资 源
第３ ０卷
与 菌褶 处 酶 活 性 较 大 。与 同类 研 究 得 出 的 结 论 相似。
１２ 底 物 ．
李敏 等 发 现 马铃 薯 Ｐ Ｏ粗 酶 液 活性 随体 系 Ｐ ｐ Ｈ增 加 而 增强 ， 适 ｐ 约 在 ５ ５处 ， 最 Ｈ ． 同类 研 究
果蔬采 后 其 Ｐ Ｏ在 相 当长 的 时 间 内仍 处 于 生 Ｐ 理 活性 状态 ， 于植 物 质 体 的调 节副 与新采马铃 薯相 比，
贮 藏 一定 时 间后 的 马铃 薯 中总 体 Ｐ Ｏ 活 性趋 于 下 Ｐ 降 。程建军 等 对苹 果 梨 中 Ｐ Ｏ 活性 在 室 温 储 藏 Ｐ
Ａｕｇ ２ １ ． ０１
多酚 氧 化 酶 酶 学 特 性 研 究 及 其应 用进 展
孔俊豪， 孙庆磊 ， 涂云飞 ， 陈小强， 高玉萍， 杨秀芳
（ 中华全国供销合作总社杭州茶叶研究 院， 浙江 杭州 ３ ０ １ ） １０ ６
摘 要 多酚氧化酶广泛存在 于各类果蔬植物 中， 其活性调控 对 于果蔬加 工、 藏及茶 叶初加 工过程 具有重要 的 保
而且 也 能 够 激 活 以潜 在 形 式 存 在 于 粗 提 液 中 的
Ｐ Ｏ。适 宜 的添 加 浓 度 范 围 内 ，Ｄ Ｐ Ｓ Ｓ对 烟 草 Ｐ Ｏ及 Ｐ
度对 酶 活力 的影 响主 要 是 降低 Ｐ Ｏ催 化 活 力 或 使 Ｐ 之 处于 可逆 失 活 状 态 。夏 涛 等 。研 究 了冷 冻 萎 凋 。
伤害后 ， 潜在 的 Ｐ Ｏ大量被激活 ， Ｐ 质体 内的多酚类
物质 在 Ｐ Ｏ作用 下氧 化成 醌 ， Ｐ 植物 组 织 的褐 变 随 之
白质结构上 的差异。吴进菊等 对多种植物 和真
菌 中 Ｐ Ｏ 的催 化 活性 进 行 了 比较 ， 果 表 明 ， 子 Ｐ 结 茄 ＞双孢 蘑菇 ＞苹 果 ＞梨 ＞山药 ＞马 铃薯 ＞芋艿 ＞香
过程 中变 化 规 律 ， 果 梨 Ｐ Ｏ活 性 先 呈 降 低 趋 势 ， 苹 Ｐ
增长 ， 但底物含量过高也会产生抑制作用。
１ ３ 作 用温 度 ．
而后 缓慢恢 复 ， 但活 性 变动 幅度无 统计 显著 性 ， 室温
保藏期间 Ｐ Ｏ活性高于低温保藏 ， Ｐ 呼吸强度大 ， 刺
激 多 酚类 物质 氧化 聚合 ， 坏 了 Ｐ Ｏ一多 酚类 物 质 破 Ｐ 之 间 的动 态平 衡 ， 速 了果 肉褐 变 。 加
证实 ， 杨梅果实 中 Ｐ Ｏ活性随 ｐ Ｐ Ｈ变化趋势与上述
一
Ｐ Ｏ在不 同 的底物 体 系 （ 元 酚 和邻 二 酚 ） ， Ｐ 一 中 可 以催 化 完全 不 同的氧 化反 应 。底物 不仅 取决 于植 物组 织 、 真菌 子实体 的种类 ， 且从 同一 种果 蔬 的不 而 同 品种分 离 得 到 的 Ｐ Ｏ也 具 有 底 物 特 异 性 。刘 雅 Ｐ
Ａｌ “
、
Ｐ Ｏ作 用 的最适 ｐ Ｐ Ｈ随 酶 的来 源 和 选 用 的底 物 而 变 。 多 数 情 况 下 ， 蔬 中 的 Ｐ Ｏ 最 适 ｐ 在 果 Ｐ Ｈ
ｔ ａ ｐｒｍａ ｙ ｐｒｃ ｓｉ ｇ ｅ ｉ ｒ ｏ ｅ ｓｎ ．Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｓ ｍｍａ ｚ ｓｔ ｅ ｃ ｔ ｌｔｃ ａ ｔ ｉ ｆｐ ｌｐ ｅ ｏ ｘ ｄ ｓ ｎ ｔ ｎ ｕ ｎ－ ｉ ａ ｅ ｕ ｉ ｒ ｅ ｈ ａａｙ ｉ ｃ ｉ ｔ ｏ ｏ ｙ ｈ ｎ ｌｏ ｉ ａ ｅ ａ ｄ ｉｓｉ ｆ ｅ ｖｙ ｌ ｃ ｎ ａ ｔｒ ｉ ｇ ｆｃ ｏ ｓ，ａ ｐｌ ａｉ ｎ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｉｈ ｗｅ ｅ ｒ ｖ ｅ ｄ ｂ ｌ ｓ ｉ ｃ ｔｏ ｏ ｉ ｄ ｗｉｈ ｆｕ ｔａ ｅ ｅ ｐ ｉ ｔｏ ｘ ｍｐ ｅ ｆｗｈ ｃ ｒ ｅ ｉｗｅ ｙ ｃａ ｓｆ ａｉｎ ｃ ｍｂｎｅ ｔ ｒ ｉ ｎｄ ｖ ｇ － ｃ ｉ ｔ ｂ ｅ ｐ ｅ ｅ ｖ ｔｏ ａ ｌ ｒ ｓ ｒ ａ ｉｎ，ａ ｌ ａ ｅ ｒ ｃ ｓ ｉ ．Ｔｈ ａｕ ｐ ｃ ｆＰＰＯ ｎ ｂ ｏｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｕｔｒ ｓａ ｓ ｓｗｅ ｌ ｓｔ ａ ｐ ｏ ｅ ｓｎｇ ｅ ｖ ｌ ｅ ｓ ａ ｅｏ ｉ ｉｔ ｅ ｎ ｌｇ ｎ ｆ ｕ ｅ ｗａ ｌｏ
叶 Ｐ Ｏ活性 随着 温度 的变 化 呈 现 出 先 强 后 弱 的趋 Ｐ 势， 高温 对 酶活 的抑 制 作 用 更 为 明显 ］ 。低 温 效 应
开展 了很多研究工作 ， 而对 于其激活剂相对 了解较
少。
阴离 子洗 涤 剂 如 Ｓ Ｓ 十 二 烷 基 硫 酸 铵 ） 激 Ｄ（ 能 活 Ｐ Ｏ。Ｓ Ｓ不仅 可激 活 经 Ｐ Ｐ处 理 而失 活 的酶 ， Ｐ Ｄ Ｖ
作用。着重归纳 了多酚氧化酶的催化活性及其影响 因素 ， 结合果蔬抑褐保鲜及茶 叶加 工的应 用实例 进行 了分类综 述， 并指 出了多酚氧化酶在 未来 生物技术 中的价值 空间。 关键词 多酚氧化 酶； 酶活 ； 变 ； 褐 保鲜 ； 叶加 工 茶 中图分类号 ： ５４ １ Ｑ ５ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６— ６ ０ ２ １ ）４— ０ ３— ５ １０ ９ ９ （０ １ ０ ０ １ ０
ｐ ｉ ｔｄ ｏ ｔ ｏｎｅ ｕ． Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｌｐ ｅ ｏ ｘｄ ｓ ；ｅ ｚ ｍｅ ａ ｔ ｉ ｅ ；ｂ ｏ ｉ ｇ ｒ ｓ ｒ ａｉ ｎ ｅ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｙ ｗｏ ｄ ｏｙ ｈ ｎ ｌｏ ｉ ａ ｅ ｎ ｙ ｃｉ ｔ ｓ ｒ ｗｎ ｎ ；ｐ ｅ ｅ ｖ ｔ ；ｔａ ｐ ｏ ｅ ｓ ｖｉ ｏ ｎ
蕉 ＞莴 苣 （ 比酶 活 ） 同一 植 株 内 ， 同 成 熟 度 、 。 不 不
发生。此外 ， 在茶叶加工 中， 可依据不同的加工工序 来 协 同调 控 Ｐ Ｏ活 性从 而 制成 品质 与滋 味 迥 异 的 Ｐ 不 同茶类 。
收稿 日期 ：０ ０—１ ５ ２ １ ２—１ 通讯 作者
温度 对 于酶 的催 化活 力 具 有 重要 的影 响 。Ｐ Ｏ Ｐ
温 敏性较 强 ， 数 情 况 下 ， ７ 多 在 ０～９ ｃ 短 时 热 处 ０ｊ Ｃ下
理 已足 以使 它部 分或 全部 地不 可逆 失 活 。
而 Ｐ Ｏ酶 的 热 稳 定 性 在 一 定 程 度 上 亦 决 定 于 Ｐ 其来 源 ， 在 于不 同的质 体 、 织 或 同一 的质体 不 同 存 组
嫩刺 芽 Ｐ Ｏ均有 ～ 定 的激 活 作用 Ｐ １
。Ｐ Ｏ的 活 Ｐ
对茶叶 Ｐ Ｏ的影响， Ｐ 低温冻结状态下酶活变化不显
著 ， 复温 萎凋 后活 性下 降达 一半 以上 ， 差造 成 细 但 温
胞破 裂致 酶 活损失 。因此 调节 反应 温度 可以有效 调 控、 提高 Ｐ Ｏ的催 化活性 。 Ｐ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ Ｅｎ ｙ ａ ｉ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｎｄ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｎ ｚ ｍ ｔｃ Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ａ Ａｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｌｐｈ ｎ ｌＯｘ ｄ ｓ ｌｃ ｔｏ ｆＰｏ ｙ ｅ ｏ ｉ ａ ｅ
Ｋ ｎ ｎ ａ ， ｕ ｉｇ ｉ Ｔ ｕ ｆｉ ｈ ｎＸ ａｑａ ｇ ａ ｕ ｉｇ Ｙ ｎ ｉ ａ ｇ ｏｇＪ ｈｏ Ｓ ｎＱ ｎｌ ， ｕＹ ｎｅ，Ｃ ｅ ｉｏｉｎ ，Ｇ ｏＹ ｐｎ ， ａｇＸｕ ｎ ｕ ｅ ｆ （ ａ ｇｈ ｕＴ ａＲ ｓａｃ ｎｔｕｅ Ｃ ｉ ｏｏｓ Ｈａｇｈｕ３ ０ １ Ｃ ｉａ Ｈ ｎｚｏ ｅ ｅｅｒｈＩｓ ｔ ， ｈｎ Ｃ —ｐ ， ｎ ｚｏ １０ ６， ｈｎ ） ｉｔ ａ
２ 酶 活 的辅 调 因素
２ １ 激 活剂 和抑 制剂 ．
部位 的 Ｐ Ｏ， 对 热 处 理 的 耐 受 度 有 差 异 ， 金 隆 Ｐ 其 宋
为 防止酶 促褐 变 ， 品界在 Ｐ Ｏ 的抑 制 剂方 面 食 Ｐ
等 比较 了茶树鲜 叶、 马铃薯 、 苹果 中的 Ｐ Ｏ酶活 Ｐ 性， 表明不同来源 ， 最适催化温度 的不 同， 但温度变 化对 酶 活力 的影 响趋 势 大 体 一 致 。经 研 究 发 现 ， 茶
多 酚 氧 化 酶 （ ｏ ｐｅｏ Ｏ ｉａｅ ， 下 简 述 为 Ｐｌ ｈｎｌ ｘｄｓ 以 ｙ
Ｐ Ｏ 是核基 因编码的铜金属酶 ， Ｐ） 广泛存在于植物体 的各 类器 官 或组织 中 ， 如花 器官 、 分生 组织 、 片 、 叶 块 茎 、 中， 根 在伞 菌 目子 实体 内含量 也较 丰 富。在 正常
与三 种底 物 间 的亲 和力 强 弱依 次 为 Ｌ一多 巴 ＞一 水 没食 子酸 ＞ 苯 二酚 。 邻
王丽 霞 等 以福 云六 号 茶 鲜 叶 为 原 料 ， 以邻 苯 二酚 为反 应 的底物 ， 讨 了其 中多 酚氧 化酶 的特 性 ， 探 结 果表 明 ， 供试 反 应体 系 中 ， 活性 随底 物量逐 渐 在 酶
同部位的 Ｐ Ｏ酶活性也有差异 ， Ｐ 一般在幼嫩部分酶 活总量高于成熟部分。周春梅等的研究表 明， 白玉
菇下柄的 Ｐ Ｏ酶活性最高 ， Ｐ 菌柄的 Ｐ Ｏ酶活性高于 Ｐ 菌盖的 Ｐ Ｏ酶活性 。姜红波等 对茶树菇不 同部 Ｐ
位的粗酶液活性测定表 明， 菌柄下酶活性最小 ； 菌盖
一
１ — ３
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
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第 ３ 卷第 ４ ０ 期
２ １ 年 ８月 ０１
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中 国 野 生 植 物 资 源
第３ ０卷
与 菌褶 处 酶 活 性 较 大 。与 同类 研 究 得 出 的 结 论 相似。
１２ 底 物 ．
李敏 等 发 现 马铃 薯 Ｐ Ｏ粗 酶 液 活性 随体 系 Ｐ ｐ Ｈ增 加 而 增强 ， 适 ｐ 约 在 ５ ５处 ， 最 Ｈ ． 同类 研 究
果蔬采 后 其 Ｐ Ｏ在 相 当长 的 时 间 内仍 处 于 生 Ｐ 理 活性 状态 ， 于植 物 质 体 的调 节副 与新采马铃 薯相 比，
贮 藏 一定 时 间后 的 马铃 薯 中总 体 Ｐ Ｏ 活 性趋 于 下 Ｐ 降 。程建军 等 对苹 果 梨 中 Ｐ Ｏ 活性 在 室 温 储 藏 Ｐ
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多酚 氧 化 酶 酶 学 特 性 研 究 及 其应 用进 展
孔俊豪， 孙庆磊 ， 涂云飞 ， 陈小强， 高玉萍， 杨秀芳
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摘 要 多酚氧化酶广泛存在 于各类果蔬植物 中， 其活性调控 对 于果蔬加 工、 藏及茶 叶初加 工过程 具有重要 的 保
而且 也 能 够 激 活 以潜 在 形 式 存 在 于 粗 提 液 中 的
Ｐ Ｏ。适 宜 的添 加 浓 度 范 围 内 ，Ｄ Ｐ Ｓ Ｓ对 烟 草 Ｐ Ｏ及 Ｐ
度对 酶 活力 的影 响主 要 是 降低 Ｐ Ｏ催 化 活 力 或 使 Ｐ 之 处于 可逆 失 活 状 态 。夏 涛 等 。研 究 了冷 冻 萎 凋 。
伤害后 ， 潜在 的 Ｐ Ｏ大量被激活 ， Ｐ 质体 内的多酚类
物质 在 Ｐ Ｏ作用 下氧 化成 醌 ， Ｐ 植物 组 织 的褐 变 随 之
白质结构上 的差异。吴进菊等 对多种植物 和真
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１ ３ 作 用温 度 ．
而后 缓慢恢 复 ， 但活 性 变动 幅度无 统计 显著 性 ， 室温
保藏期间 Ｐ Ｏ活性高于低温保藏 ， Ｐ 呼吸强度大 ， 刺
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证实 ， 杨梅果实 中 Ｐ Ｏ活性随 ｐ Ｐ Ｈ变化趋势与上述
一
Ｐ Ｏ在不 同 的底物 体 系 （ 元 酚 和邻 二 酚 ） ， Ｐ 一 中 可 以催 化 完全 不 同的氧 化反 应 。底物 不仅 取决 于植 物组 织 、 真菌 子实体 的种类 ， 且从 同一 种果 蔬 的不 而 同 品种分 离 得 到 的 Ｐ Ｏ也 具 有 底 物 特 异 性 。刘 雅 Ｐ
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作用。着重归纳 了多酚氧化酶的催化活性及其影响 因素 ， 结合果蔬抑褐保鲜及茶 叶加 工的应 用实例 进行 了分类综 述， 并指 出了多酚氧化酶在 未来 生物技术 中的价值 空间。 关键词 多酚氧化 酶； 酶活 ； 变 ； 褐 保鲜 ； 叶加 工 茶 中图分类号 ： ５４ １ Ｑ ５ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６— ６ ０ ２ １ ）４— ０ ３— ５ １０ ９ ９ （０ １ ０ ０ １ ０
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收稿 日期 ：０ ０—１ ５ ２ １ ２—１ 通讯 作者
温度 对 于酶 的催 化活 力 具 有 重要 的影 响 。Ｐ Ｏ Ｐ
温 敏性较 强 ， 数 情 况 下 ， ７ 多 在 ０～９ ｃ 短 时 热 处 ０ｊ Ｃ下
理 已足 以使 它部 分或 全部 地不 可逆 失 活 。
而 Ｐ Ｏ酶 的 热 稳 定 性 在 一 定 程 度 上 亦 决 定 于 Ｐ 其来 源 ， 在 于不 同的质 体 、 织 或 同一 的质体 不 同 存 组
嫩刺 芽 Ｐ Ｏ均有 ～ 定 的激 活 作用 Ｐ １
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对茶叶 Ｐ Ｏ的影响， Ｐ 低温冻结状态下酶活变化不显
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胞破 裂致 酶 活损失 。因此 调节 反应 温度 可以有效 调 控、 提高 Ｐ Ｏ的催 化活性 。 Ｐ
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多 酚 氧 化 酶 （ ｏ ｐｅｏ Ｏ ｉａｅ ， 下 简 述 为 Ｐｌ ｈｎｌ ｘｄｓ 以 ｙ
Ｐ Ｏ 是核基 因编码的铜金属酶 ， Ｐ） 广泛存在于植物体 的各 类器 官 或组织 中 ， 如花 器官 、 分生 组织 、 片 、 叶 块 茎 、 中， 根 在伞 菌 目子 实体 内含量 也较 丰 富。在 正常
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王丽 霞 等 以福 云六 号 茶 鲜 叶 为 原 料 ， 以邻 苯 二酚 为反 应 的底物 ， 讨 了其 中多 酚氧 化酶 的特 性 ， 探 结 果表 明 ， 供试 反 应体 系 中 ， 活性 随底 物量逐 渐 在 酶
同部位的 Ｐ Ｏ酶活性也有差异 ， Ｐ 一般在幼嫩部分酶 活总量高于成熟部分。周春梅等的研究表 明， 白玉
菇下柄的 Ｐ Ｏ酶活性最高 ， Ｐ 菌柄的 Ｐ Ｏ酶活性高于 Ｐ 菌盖的 Ｐ Ｏ酶活性 。姜红波等 对茶树菇不 同部 Ｐ
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一
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