多酚氧化酶的研究应用综述

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多酚氧化酶活性测定及控制[文献综述]

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

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

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

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

多酚氧化酶
多酚氧化酶的研究
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。

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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。

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