多酚氧化酶

提起多酚氧化酶很多人可能都不知道,不知道多酚氧化酶是什么,其实多酚氧化酶是一种蛋白体,一般是茶叶加工的催化剂,一般多酚氧化酶还存在于水果和蔬菜中,多酚氧化酶越低对植物就越好,多酚氧化酶一般常常被用作催化剂,适用于水果蔬菜中,下面详细介绍多酚氧化酶。

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。从这两部分分别制备的PPO,其底物专一性稍有差异[11]。刘乾刚认为,PPO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PPO,且对发酵产生影响,细胞只要轻微破损便有PPO的作用。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[12],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。

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[12]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(PPO在幼龄组织中表达,在成熟组织中不表达),表明多酚氧化酶的基因在植物中所起的作用不同。高等植物组织发生褐变主要是PPO作用的结果,PPO催化多酚氧化为醌,醌聚合并与细胞内蛋白质的氨基酸反应,结果产生黑色素沉淀。

微生物漆酶

漆酶是三大类多酚氧化酶中作用底物最广的一类。漆酶最早是在1883年由Yoshida首先从漆树液中发现的,后来人们又从大量的真菌体中发现了漆酶。漆酶来源很多,结构各异,不同来源的漆酶表现出来的催化特性相差较大。即便是同一来源,如同一白腐菌菌种,也可分泌出不同性质的漆酶组分,包括氧化能力、最适pH、底物专一性等,因此催化氧化作用也各不相同。漆酶分子中的铜离子是漆酶催化反应的活性中心,在催化氧化过程中起决定作用。

在真菌中,漆酶大多分布在担子菌(Basidimycetes)、多孔菌(Polyporus)、子囊菌(A-somycetes)、脉孢菌(Neurospora)、柄孢壳菌(Po-dospora)和曲霉菌(Aspergillus)等真菌中。担子菌中的白腐菌是目前获得漆酶的主要来源。Givaudan等还从稻根上的生脂固氮螺菌(Azospirillumlipoferum)中分离出细菌漆酶。

黄乾明等以粗毛栓菌(Trametesgallica)为出发菌,通过紫外诱变处理其担抱子、PDA-RBBR平板变色法初筛、ABTS法测定培养液漆酶酶活力复筛,获得1株漆酶高产诱变菌株SAH-12。

黄俊等(2006)从森林树木根部土壤中分离得1株具有漆酶活性的细菌菌株,并鉴定该细菌属于克雷伯氏菌(Klebsiella)属,命名其为Klebsiellasp-601。这是首例报道Klebsiella细菌具有漆酶活性。

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