食品中的多酚氧化酶
食品生物化学实验课件(共38单元)26 实验二十六 果蔬中多酚氧化酶 (PPO) 的提取与活力测定

乙烯吡咯烷酮), 取 1mL Triton X-100, 用 0.1mol / L 乙酸-乙酸
钠缓冲液 ( pH5.5) 溶解, 稀释至 100mL。
(3) 50mmol / L 邻苯二酚溶液 取 275mg 邻苯二酚, 用 0.1mol /
L 乙酸-乙酸钠缓冲液 (pH5.5) 溶解, 稀释至 50mL。
乙酸-乙酸钠缓冲液 (2.0mL 0.1mol / L 乙酸-乙酸钠缓冲液加
蒸馏水稀释至 4.0mL) 和 1.0mL 50mmol / L 邻苯二酚溶液,
最后加入 100μL 酶提取液, 立即开始计时。 将反应混合液倒入比色皿中
, 置于分光光度计样品室中。 以蒸馏水为参比, 在反应 15s 时开始记录
五、 结果计算
以每克果蔬样品 (鲜重) 每分钟吸光度变化值增加 1 为 1 个
酶活力单位, 计算公式为:
五、 结果计算
2. 测定数据记录 (表 1)
思考题
随着反应时间的延长, 多酚氧化酶活力将呈现什么样的变化?
THANKS
反应体系在波长 420nm 处的吸光度值为初始值, 然后每隔 1min 记
录一次, 连续测定, 至少获取 6 个点的数据, 重复三次。
五、 结果计算
1.数据处理
记录反应体系在 420nm 处的吸光度, 制作 A 420 值随时间变化曲线, 根据曲线 的初
始线性部分 (从时间 t I 到时间 t F ) 计算每分钟吸光度值变化 ΔA 420 。
B (200mmol / L 乙 酸.2
g 三水合乙酸钠), 用蒸馏水溶解、 定容至 1000mL。 取 68mL 母液 A 和 43
2mL 母液 B 混合后, 调节 pH 至 5.5, 加蒸馏水稀释 至 1000mL。
食品中的多酚氧化酶

食品中的多酚氧化酶中国食品产业网 (2007年3月3日11:27)多酚氧化酶(POlyphenol Oxidase , PP0)是自然界分布极广的一种氧化还原酶,茶叶中的多酚氧化酶通过控制不同的酶活可以加工成品质与滋味迥异的各类茶叶。
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KeilinD .和MannG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p01yphenol Oxidase。
之后多酚氧化酶一直是研究的热点, 尤其是在PP0的生化、生理学性质方面取得了较大的进展。
氧化还原酶(1)酚酶又称多酚氧化酶、酪氨酸酶、多酚酶、儿茶酚氧化酶、甲酚酶、儿茶酚酶。
最适pH为5〜乙可以催化酚类物质氧化。
酚酶在植物界中存在广泛,是许多蔬菜、水果的切面在空气中迅速变黑的主要原因。
1、多酚氧化酶的分布与在植物中的作用PP0是核编码的的铜金属酶,是在细胞质中合成的,普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中,PP0相当稳定,甚至在土壤中已腐烂的的植物残渣上都可检测到PP0的活性。
在植物(如土豆、苹果、荔枝、菠菜、马铃薯、豆类、茶叶、烟草等)组织中,PP0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酶活被活化,从而表现出活性,在果蔬细胞组织中,PP0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PP0活性大部分存在于叶绿体内;马铃薯块茎中几乎所有的亚细胞部分都含有PP0含量大约与蛋白质部分相同,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;在茶叶中的PPo可分为游离态和束缚态,前者主要存在于细胞液中属可溶态PP0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,StePhenThana⑻S.N. (1990)研究了茶树新稍中PP0活性及多酚含量对红茶品质的影响,发现PP0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。
酶褐变的名词解释

酶褐变的名词解释酶褐变(enzymatic browning)是一种常见的食物质量变化现象,指的是在食物处理、切割、加工和储存过程中,由于食物中的酶与氧气的作用,导致食物表面或内部出现褐色的氧化变色现象。
这种变色既影响了食物的外观和口感,也可能造成食品的营养成分和风味的损失。
一、酶褐变的原理酶褐变主要是由于食物中的酶与氧气的氧化反应导致的。
酶褐变的主要酶种类包括多酚氧化酶(polyphenol oxidase,简称PPO)和过氧化物酶(peroxidase,简称POD)。
这些酶存在于许多水果、蔬菜和肉类中,其作用是催化氧化还原反应,使食物中的多酚类物质(如鞣质和酚类化合物)与氧气发生氧化反应,形成具有褐色的化合物。
酶褐变所需的条件主要包括酶的存在、氧气的存在以及适宜的酸度和温度。
当食物被切割或破坏细胞结构时,酶会接触到氧气,使得氧气与食物中的物质发生反应。
此外,不同的酶对环境条件有不同的适应性,比如PPO在酸性条件下较为活跃,而POD则对中性或碱性环境更为适应。
二、酶褐变的影响因素酶褐变的程度和速度受到多个因素的影响,主要包括食物种类、酶活性、氧气含量、温度、酸碱度、添加剂等。
1. 食物种类:水果、蔬菜、肉类等富含多酚类物质的食物更容易发生酶褐变,比如苹果、香蕉、土豆等。
2. 酶活性:不同食物中酶的活性不同,活性越高酶褐变的程度和速度越快。
3. 氧气含量:氧气是酶褐变反应的必要条件,氧气含量越高酶褐变越明显。
4. 温度:适宜的温度有利于酶的催化反应,过高或过低的温度都会影响酶的活性。
一般来说,酶褐变反应在较高温度下会更加明显。
5. 酸碱度:酸性条件有利于一些酶褐变的酶活性,而碱性条件则可能抑制酶的活性。
6. 添加剂:一些添加剂如柠檬汁、抗氧化剂等可以抑制酶褐变反应,延缓食物的变色。
三、酶褐变的影响和控制酶褐变不仅影响食物的外观,还会降低食物的营养价值和口感,甚至对食品质量造成严重影响。
因此,控制酶褐变对于食品加工和储存是非常重要的。
马铃薯多酚氧化酶实验报告

马铃薯多酚氧化酶实验报告引言多酚氧化酶是一种重要的酶类,在生物和食品科学中具有广泛的应用。
本实验旨在通过提取和测定马铃薯中的多酚氧化酶活性,了解其催化多酚氧化反应的能力及其在食品保存和生物研究领域的应用潜力。
实验材料与方法材料•马铃薯•磷酸缓冲液•酚酞溶液•过氧化氢溶液•乙酸溶液•乙醇方法1.马铃薯的制备–将新鲜马铃薯洗净,去皮,切成小块。
–将切好的马铃薯放入磷酸缓冲液中,浸泡30分钟,以去除马铃薯中的酚类物质。
–用纱布滤去马铃薯块,收集滤液。
2.多酚氧化酶的提取–将马铃薯滤液转移至离心管中,离心10分钟,收集上清液。
–将上清液与酚酞溶液混合,放置一段时间,观察颜色的变化。
3.多酚氧化酶活性的测定–准备一系列含有不同浓度的过氧化氢溶液。
–将多酚氧化酶提取液与过氧化氢溶液混合,反应一定时间。
–加入乙酸溶液终止反应。
–通过比色法测定溶液的吸光度,得到不同浓度下的吸光度值。
4.数据处理–根据浓度-吸光度曲线,计算出不同浓度下的多酚氧化酶活性。
结果与讨论通过实验,我们成功提取了马铃薯中的多酚氧化酶,并测定了其活性。
观察到酚酞溶液颜色的变化,可以初步判断多酚氧化酶的存在。
根据多酚氧化酶与过氧化氢的反应,我们测得不同浓度下的吸光度值,并通过比色法计算出多酚氧化酶的活性。
多酚氧化酶在食品保存和生物研究中有着重要的应用。
在食品保存中,多酚氧化酶能够催化食品中的多酚类物质氧化,减少食品腐败的可能性,延长食品的保质期。
在生物研究中,多酚氧化酶可用于测定生物样品中的多酚含量,评估抗氧化能力,并参与一系列生物代谢反应。
然而,本实验并未对多酚氧化酶的酶学性质进行深入研究,也未对其在食品保存和生物研究中的应用进行具体探讨。
进一步的研究可以包括多酚氧化酶的底物特异性、反应条件的优化以及其在不同食品和生物样品中的活性测定。
结论通过本实验,我们成功提取了马铃薯中的多酚氧化酶,并测定了其活性。
多酚氧化酶在食品保存和生物研究中具有广泛的应用潜力。
多酚氧化酶活性测定

多酚氧化酶活性测定一、引言食品的褐变主要分为酶促褐变和非酶褐变,多酚氧化酶是引起果蔬褐变的主要酶之一,学习它的活性测定对于果蔬加工采取合理的护色措施具有指导意义。
多酚氧化酶的活性测定有多种方法,出于一般实验室的条件相对不是很先进,本试验选用了一种较简单的方法,但这种方法仍然可以训练学生掌握测定酶活性的基本要点和技能。
二、原理邻苯二酚在多酚氧化酶催化下受O2作用生成邻苯二醌,邻苯二醌能够被抗坏血酸还原,如抗坏血酸充足,少量邻苯二酚可反复不断地发生氧化还原。
由于该酶最适pH为6,因此这一过程在pH6时最快。
把分析对象配成pH6左右的样液,在抗坏血酸和邻苯二酚存在时,于20℃下振荡2min,这时抗坏血酸被氧化。
精确的经过2min后加入偏磷酸以终止反应。
用碘量法(以碘酸钾为基准试剂)进行滴定,测得剩余的抗坏血酸。
由得到的数据求出被氧化的抗坏血酸量,并计算出酶活性,并以1g分析物质1min内氧化抗坏血酸的微克分子数表示之。
所有上述过程的主要反应式如下:酶邻苯二酚邻苯二醌邻苯二醌+抗坏血酸邻苯二酚+脱氢抗坏血酸KIO3+5KI+6HCl→6KCl+3H2O+3I23I2+3Vc→3-脱氢Vc+6HI三、材料和设备苹果;马铃薯。
研钵;烧杯;50毫升量瓶;250毫升三角瓶;秒表;滴定管;温度计。
四、试剂1.0.2邻苯二酚溶液:用粗天平称0.2克邻苯二酚,溶解于蒸馏水,稀释到100 毫升,(准备用的前1-2天配制)。
贮于棕色玻璃瓶中,放在冷凉处。
2.0.01N碘酸钾溶液:用分析天平精确称取0.3566克KIO2(预先在102℃烘2 小时,在干燥皿中冷却备用),用蒸馏水溶解于1升的容量瓶中,加5毫升1N 的NaOH溶液(此时加碱是为了使KIO3和KI在该试剂中暂不反应)和2克KI,溶解,用蒸馏水稀释到刻度,混匀,保存于棕色瓶中。
3.pH6.4的磷酸缓冲液,称取KH2PO4盐5.44克溶解到无碳酸的水中,加10毫升1N的NaOH溶液,用无碳酸的水稀释至200毫升,保存于磨口玻璃瓶中。
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。
09 多酚氧化酶及其在食品工业中的应用-11

作用底物: 作用底物:
果蔬中四类: 果蔬中四类: 四类 ① 儿茶素 ② 3,4-二羟基肉桂酸酯 3,4-二羟基肉桂酸酯 3,4-二羟基苯丙氨酸 ③ 3,4-二羟基苯丙氨酸 ④ 酪氨酸
特点: 特点:
PPO的最佳底物并非和酶同时存在于同一植物中 的最佳底物并非 存在于同一植物中。 ① PPO的最佳底物并非和酶同时存在于同一植物中。 PPO只能催化在对位上有一个大于或是 只能催化在对位上有一个大于或是- ② PPO只能催化在对位上有一个大于或是-CH3的取代 一元酚羟基化 羟基化, PPO对底物具有特异性要求 具有特异性要求。 基的一元酚羟基化,即PPO对底物具有特异性要求。 不同的品种果蔬,同一品种不同部位中PPO PPO具有不同 ③ 不同的品种果蔬,同一品种不同部位中PPO具有不同 的底物特性。 的底物特性。 多酚氧化酶在植株幼嫩阶段及生长旺盛期活性最高 幼嫩阶段及生长旺盛期活性最高。 ④ 多酚氧化酶在植株幼嫩阶段及生长旺盛期活性最高。
顺,顺-1,4-戊二烯的直链脂肪酸。 戊二烯的直链脂肪酸 的直链脂肪
主要内容: 主要内容: 一、食品的褐变及其防止 二、多酚氧化酶的分类与主要性质
三、多酚氧化酶在食品加工中的应用
一、食品的褐变及其防止
我国在食品内源酶的方面研究,集中在氧 我国在食品内源酶的方面研究,集中在氧 食品内源酶的方面研究 化还原酶上 其它内源酶的研究较少。 化还原酶上,其它内源酶的研究较少。 多酚+O 多酚+O2 酶褐变: 酶褐变: 多酚氧化酶、 酶:多酚氧化酶、过氧化物酶 酪氨酸等含酚羟基 酚羟基的化合物在 酪氨酸等含酚羟基的化合物在 非酶褐变: 非酶褐变: 没有酶的作用下,氧化变色。 没有酶的作用下,氧化变色。
5、温度对多酚氧化酶活力的影响
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
食品中的多酚氧化酶中国食品产业网(2007年3月3日11:27)多酚氧化酶(P01yphenol Oxidase,PP0)是自然界分布极广的一种氧化还原酶,茶叶中的多酚氧化酶通过控制不同的酶活可以加工成品质与滋味迥异的各类茶叶。
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KeilinD.和MannG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p01yphenol Oxidase。
之后多酚氧化酶一直是研究的热点,尤其是在PP0的生化、生理学性质方面取得了较大的进展。
氧化还原酶(1)酚酶又称多酚氧化酶、酪氨酸酶、多酚酶、儿茶酚氧化酶、甲酚酶、儿茶酚酶。
最适 pH为5~7,可以催化酚类物质氧化。
酚酶在植物界中存在广泛,是许多蔬菜、水果的切面在空气中迅速变黑的主要原因。
1、多酚氧化酶的分布与在植物中的作用PP0是核编码的的铜金属酶,是在细胞质中合成的,普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中,PP0相当稳定,甚至在土壤中已腐烂的的植物残渣上都可检测到PP0的活性。
在植物(如土豆、苹果、荔枝、菠菜、马铃薯、豆类、茶叶、烟草等)组织中,PP0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酶活被活化,从而表现出活性,在果蔬细胞组织中,PP0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PP0活性大部分存在于叶绿体内;马铃薯块茎中几乎所有的亚细胞部分都含有PP0,含量大约与蛋白质部分相同,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;在茶叶中的PPo可分为游离态和束缚态,前者主要存在于细胞液中属可溶态PP0,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,StePhenThanarajS.N. (1990)研究了茶树新稍中PP0活性及多酚含量对红茶品质的影响,发现PP0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。
在采摘的鲜苹果中,PP0几乎存在叶绿体和线粒体中,从这两部分分别制备的PP0,其底物专一性稍有差异。
刘乾刚认为,PP0在细胞内除了存在于叶绿体及线粒体上外,细胞壁也可能存在PP0,且对发酵产生影响,细胞只要轻微破损便有PP0的作用。
在动物中(如鼠、免),PP0也得到了分离。
多酚氧化酶是一种质体酶,有些研究人员认为多酚氧化酶可能仅存在于质体中,缺乏质体的组织就不存在多酚氧化酶,例如筛管和筛胞等,但是有质体的组织也可能没有多酚氧化酶,如C4植物叶。
含有质体的植物组织不一定都存在多酚氧化酶,而多酚氧化酶一定在含有质体的植物组织中。
虽然从1895年就开始了多酚氧化酶的研究报道,但其在植物组织中的功能并未充分了解,随分子生物学的发展,象西红柿、苹果等的多酚氧化酶的基因已被克隆。
浙江大学赵东等对茶树多酚氧化酶的克隆及其序列进行了比较。
从已经克隆的多酚氧化酶的基因看,均属于基因家族,多则6—7个基因。
这些基因的表达具有时空差异和组织特异性(PP0在幼龄组织中表达,在成熟组织中不表达),表明了植物中所起的作用不同。
但在高等植物组织发生褐变主要是PP0活动的结果。
2、果实中多酚氧化酶的作用条件果实在树上生长时不会发生褐变,褐变发生在果实采后贮藏过程中,而且随贮藏时间的延长褐变加重,说明褐变与果实成熟衰老有关。
采收期的早晚对酶促褐变的影响可能是组织衰老和自身保护酶系。
不同产地果实的褐变程度也不同,说明褐变与果树的栽培管理和果实的营养水平有一定关系。
不同大小的果实在储藏过程中的褐变程度不同,一般大果实比小果实易发生褐变,原因可能与果实储藏后期果心释放出来的CO2不能及时排出有关。
统互相作用的结果。
3、果实中与褐变有关的酶及特点国内外的研究一致认为果实中的PPO是果实发生酶促褐变的主要酶。
PPO 是一种含铜酶,能催化两类不同的反应,可以使一元酚羟基化,生成相应的邻二经基化合物;也可以氧化邻苯二酚生成醌。
对PPO进行分离纯化鉴定,认为PPO有几种不同的存在形式,最重要的是相对分子质量为64000的一种。
PPO 与果实褐变有密切的关系,在苹果开花后的4—5个月内,蛋白质中PPO的含量保持不变,但PPO的活性降低了,在末成熟的果实中,有活性的PPO大多存在于果心部位,果心处的PPO活性最高,其次是果肉,最后是果皮,这与果实从果心向果皮的褐变过程吻合。
对PPO的进一步研究发现PPO有同工酶存在,依据是在不同PH系列下PPO的活性出现两个以上的峰。
对分离的PPO同工酶性质进行分析,发现同工酶间的性质差别较大。
关于PPO活性最适宜的PH,研究结果存在争议,有人认为pH 3.8最适宜,也有人认为pH 6.2:或pH5.6最适宜。
对PPO热稳定性的研究结果比较一致,在60℃以上仍有部分活性。
根据这一特性,陈秀芳等认为桃加工后期发生的褐变,不完全是非酶褐变,也可能有酶促褐变的参与。
3、果实中PPO的底物PPO的底物是酚类物质,果实中的酚类物质很多,酚类物质的种类和含量在果实生长和成熟过程中会发生变化,在果实贮藏过程中随贮藏时间的延长含量下降,同时随果实酚类物质含量的下降,PPO活性增加,褐变增加。
一般认为果实在储藏期间酚类物质含量的下降是被PPO氧化的结果。
PPO对邻经基结构作用最强,同时取代基团的取代位置也影响酶与底物的结合能力。
总之,不同种类的果实PPO的底物可能不同,同一类果实在不同的生长发育阶段,PPO底物也可能不同。
研究PPO主要底物应以该底物含量在褐变前后发生变化的程度为主要依据。
4、褐变与果实成熟衰老的关系随着果实贮藏时间的延长,果实内部发生了一系列的生理生化变化,表现为果胶物质的分解,有机酸的下降,呼吸增加,乙烯释放增加,总的趋势是趋于衰老。
果实在贮藏过程中发生酶促褐变的根本原因与果实衰老有关,吴民江等对苹果梨贮藏过程中果皮褐变进行了研究,发现在贮藏过程中果皮酚类物质含量降低,褐变加深,他们认为,果皮失水及膜脂氧化作用导致组织膜透性增大、区域比分布破坏是褐变反应的重要原因。
一般认为,细胞内酶与底物是分区定位的,正常的生活细胞具有完整的超微结构,能保证各种生理生化反应正常进行。
酚类物质主要存在于液泡中,PPO 主要存在于细胞质中,在细胞结构正常时二者不能互相接触,不会发生酶促褐变;当组织衰老时,由于膜系统的破坏导致组织结构和细胞空间区划丧失,使原来酶与底物的分区定位遭到破坏,从而酶与底物接触,诱发了酶促褐变。
5、多酚氧化酶的提取方法及活性测定多酚氧化酶是一种重要的末端氧化酶,不管是对其进行性质、同工酶、活性以及影响因子的研究,还是对生理功能、基因克隆等方面的研究,都需要把多酚氧化酶从物体中分离纯化出来。
1911—1912年间Bemald和Welter沿用Marn的酶提取方法(鲜叶加兽皮粉捣碎,再以酒精沉淀,最后得到的白色干燥粉,即为酶制剂),早期分离得到的酶大多数是不溶性,活力很低。
后来学者在提取介质中加人多酚吸附剂,才分离出可溶的多酚氧化酶,即首次将Polycar—AT(PVP)用于茶叶酶学研究,并指出高效多酚吸附剂,如PVP的使用对任何富含多酚的植物酶学都是有必要的。
C08Ron等(1993)采用液氮低温冷冻提取介质的PH=7.0,加人吐温—80或葡聚糖凝胶G—50,该改良方法可获得活力较高的可溶性多酚氧化酶。
在苹果研究中,发现品种不同,酶活亦不同,为了有效的控制酶促褐变,有学者利用乳化剂(Triton X100)和酚结合剂—聚乙烯毗咯烷酮(PVPP)相结合的方式提取PP0酶,从而解决了单纯用丙酮粉法预处理而导致的酶特性的改变。
在一般材料中的PP0酶的研究多采用丙酮粉法和缓冲液匀浆法。
如有的学者进行小麦活性检测采用的是缓冲液匀浆法,而在枣果实多酚氧化酶性质的研究中有的学者,则采用的是丙酮粉法。
综上所述,多酚氧化酶一般采用如下几种提取方法:(1)、丙酮粉法(常规法);(2)、匀浆法;(3)、匀浆浸提法。
在这些方法中,有实验者表明丙酮粉法对PP0酶提取活性损失较大,活性得率较低,但其酶粉活性尚可、体积小和便于贮存,可直接应用;缓冲液匀浆液提取活性得率较高,但酶液本身活性较高,不利于酶的应用,尚需进行浓缩、提纯才能达到应用的要求。
另据报道采用匀浆法和丙酮粉法二者结合的方法,是一种很好的提酶方法。
多酚氧化酶活性的测定方法一般是:(1)、检压法就是在一定的温度、PH值和基质浓度下,多酚氧化酶氧化基质的速率与单位酶浓度和单位时间内的耗氧量成正比。
因此用瓦氏呼吸计测定耗氧率知多酚氧化酶活性的高低。
(2)、氧电极法主要是利用氧电极测定反应中的耗氧量来表示酶活力,例如可以用来测小麦的酶活。
(3)、比色法主要是多酚氧化酶催化邻苯二酚氧化生成有色产物,单位时间内有色产物在460nm处的光密度与酶活性强弱成正比。
(4)、碘量滴定法。
其中比色法操作简便,结果较准确,目前最常用。
6、多酚氧化酶贮藏过程中的酶活变化多酚氧化酶在氧气存在的条件下,催化各种酚类(单宁、儿茶酸、黄酮、一元酚等)使之氧化成酮,再进一步氧化聚合成黑色素。
近几十年来,国内外对植物组织的褐变进行研究的结果一致表明,组织的褐变现象主要是多酚氧化酶作用于天然底物酚类物质所致。
不少学者对果蔬加工和贮藏进行多酚氧化酶的活性变化研究。
因为果蔬在采摘后仍然进行着一系列的生化反应,果蔬中贮存的物质逐渐被水解,并以酶系的催化反应为主要特征,从而会出现色变,影响品质。
有的学者研究了苹果材料在不同贮藏期后,PP0活性随贮期延长而下降,PP0在果实采收时保持有较高活性,而随着贮期延长,果实中的生化反应加强,从而活性发生了变化。
关于枣果实采后贮存中PP0的活性变化,冠小红(2000)认为呈上升趋势。
但关于丙酮粉提取的多酚氧化酶活性变化到目前为止末见到相关的报道。
多酚氧化酶活性对茶叶的品质影响较大,并且不同类型的茶叶要求不同活性的多酚氧化酶,红茶中要求较高的酶活,使多酚氧化酶氧化生成红茶中特有的色泽和香味。
而绿茶则要求较低的酶活性,减少多酚类的氧化,以保持茶叶的绿色和鲜爽的特点。
一些学者对于茶叶中多酚氧化酶活性变化主要着重缓冲液浸提与否,何种提取方法(因为对于酶活的高低,受到提取方法等外在条件的影响)和萎凋轻重问题等。
在1998年刘仲华研究表明,用丙酮粉提取的酶浸提与不浸提相比,酶活有很大的不同,浸提12h,酶活力几乎高一倍。
但对于茶鲜叶和丙酮粉提取贮藏中活性变化未见到相关报道。
7、多酚氧化酶的同工酶同工酶在植物体内广泛存在,植物中研究较多的同工酶有过氧化物酶(POP),多酚氧化酶(PP0)的同工酶。
茶PP0同工酶的研究最早是60年代初,1963—1966年,Bendall和Gregorg分离了5种同工酶,1971年Pruidze等人分离出6种同工酶,1974年Buz抓等人测定了这6种同工酶的分子量,近年的实验结果表明PP0的酶谱中,多的可达10条。