8.食品酶学-多酚氧化酶
- 格式:ppt
- 大小:1.07 MB
- 文档页数:45
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。
食品酶学考试重点食品酶学一、名词解释1、酶:酶就是一类由活性细胞产生的具备催化作用和高度专一性的特定蛋白质。
2、生物传感器:由生物识别单元(如酶、微生物、抗体等)和物理转换器相结合所构成的分析仪器。
酶传感器:就是由固定化酶与能量转换器(电极、场效应管、离子挑选场效应管等)紧密融合而变成的传感装置,就是生物传感器的一种。
3、盐析:一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。
4、生物因子:指细胞生长繁殖所必须不可缺的微量有机化合物。
6、酶活:在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转变为产物所需的酶量。
7、酶原:不具备活性的酶的前体。
8、酶比活力(specificactivity):单位蛋白质(毫克蛋白质或毫克蛋白氮)所含有的酶活力(单位/毫克蛋白)9、酶的固定化:使用各种方法,将酶或菌体与不溶性载体融合的过程。
10、固定化酶:紧固在一定载体上,并在一定空间范围内展开催化反应的酶。
11、辅基:酶的辅因子或结合蛋白质的非蛋白部分(其中较小的非蛋白质部分称辅基),与酶或蛋白质结合的非常紧密,用透析法不能除去。
12、单体酶:仅有一个活性中心的多肽链形成的酶,通常就是由一条多肽链共同组成,例如溶菌酶。
13、寡聚酶:由几个或多个亚基组成的酶,亚基牢固地连在一起,单个亚基没有催化活性的酶。
14、辅因子:酶蛋白中非蛋白质部分,它可以就是无机离子也可以就是有机化合物。
15、活性部位:酶分子中轻易与底物融合,并和酶催化作用轻易有关的部位。
16:产物Dozul促进作用:由酶催化作用的产物或者新陈代谢途径的末端产物引发的Dozul促进作用。
17:分解代谢Dozul促进作用:由水解代谢物(葡萄糖等和其他难利用的碳源等物质经过分解代谢而产生的物质)引发的Dozul促进作用。
18、电泳:指带电粒子在电场中向着与其所带电荷性质相反的电极方向移动的过程。
填空题:1、酶的生产方法:抽取分离法、生物合成、化学合成2、酶的分类:氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、新酶(核酸酶、抗体酶)3、酶的共同组成:酶蛋白、辅酶辅基和金属离子4、辅因子:辅酶、辅基、金属激活剂5、km值表示酶与底物之间的亲和程度:km值大表示亲和程度小,酶的催化活性小;km值小表示亲和程度大,酶的催化活性高。
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(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。
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。