多酚氧化酶的研究现状【优秀5篇】

论文摘要:多酚氧化酶被认为是导致酶促褐变反应的主要因素,对其的研究也在逐步深入。文章结合多酚氧化酶的结构特性、催化机理、活性影响因素、生理功能、活性测定和分离纯化等方面的内容,对多酚氧化酶的研究现状进行了综述。这次帅气的小编为您整理了多酚氧化酶的研究现状【优秀5篇】,希望能够给予您一些参考与帮助。

PPO活性影响因素 篇1

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。李荣林等[17]应用海藻酸钠和戊二醛交联法对PPO进行包埋取得了成功,并对其性质进行了系统研究发现[18]:将酶的最适pH上移至7.0,最适温度上升至40℃,酶对金属离子的适应性增强,对抑制剂敏感性下降,低温贮存下,半衰期由3个月上升到221天。

PPO的催化机理 篇2

多酚氧化酶(PolyphenolOxidase,PPO)是从真菌到植物乃至哺乳动物体内都广泛存在的一类铜蛋白,它能有效催化多酚类化合物氧化形成相应的醒类物质。在茶儿茶素氧化PPO底物儿茶素(catechin)类能和许多金属离子络合,Cu2+离子形成的配位物中的配位数为4或6,可以从配位体的配位键来阐明PPO的催化生化机理。PPO的多肽链通过自身的折叠卷曲,形成具有一定构象的高级结构。Cu2+与多肽链上的氨基酸残基以配位键相连,主要有His-His和Cys-His残基作为铜离子的配基,形成具有特定立体结构的活性部位。当邻苯二酚基和底物存在时,由于其“靠近”及“定向”效应,使多肽链和底物的空间构象发生改变,相互契合,从而使底物进入活性中心,邻苯二酚基上的二个羟基与多肽链上的氨基酸残基以氢键相连,形成酶与底物的复合物,由于复合物的不稳定性,多肽链构象发生扭曲,氢键断裂,H被附着在多肽链上,酶与底物不再契合,两者都同时发生构象转变,于是产物脱离了活性部位,成为邻醌。邻醌可发生一系列次生氧化作用,形成了多种氧化产物。酶又通过脱氢作用,发生构象回转,恢复以前的天然构象,重新成为具有催化能力的蛋白质。

多酚氧化酶PPO的结构特性 篇3

PPO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。植物中的PPO包括一些由核编码的,多基因的家族。在蕃茄中,已有几个PPO的基因被分离出来,并从结构上将其分为三组。在马铃薯中,有4条独立的cDNA被克隆,每一个都显示了独特的空间图景。在扁豆中,有三条与PPO有关的cDNA克隆已被建立。所有的PPO基因都有两个区域,一是与Cu有关的编码区,另一个是引导肽(transitpeptide),以便能进入质体。PPO的前体(含有引导肽的)约60-75KDa,而成熟的PPO(去除了引导肽的有活性的形式)约45-69 KDa,由于这种潜在的酶活性的存在,使PPO活性的问题研究起来十分复杂。未激活的PPO可被陈化作用、加盐、去污剂(如SDS)、蛋白酶切或尿素的加入等激活。

PPO的生理功能 篇4

高等植物组织发生褐变主要是PPO活动的结果。PPO催化单酚羟基化为邻二酚,二羟酚氧化为邻醌。醌聚合并与细胞内蛋白质的氨基酸反应,结果发生黑色或褐色色素沉淀,最终导致水果、蔬菜等经济作物营养丢失和经济损失。

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]。

2、通过醌共价调节亲核氨基酸形成抗营养机制,直接抵御昆虫和病原体[13]。

3、醌的毒性直接发挥抗病作用。

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]。

5、邻醌的次生反应所产生的黑色素的痂可阻止感染的扩散[15]。

PPO与水果和作物的褐变有关,为了防止水果褐变保持水果的新鲜性,生产上运用多种方法来降低水果中的PPO含量,例如涂以抗坏血酸、柠檬酸为主剂的复合护色剂,杏用沸水烫4min基本控制PPO活性,对莱阳梨进行套袋抑制PPO活性等。

PPO活性的测定方法 篇5

测定多酚氧化酶活性的方法有:检压法、极谱电极法、比色法、碘量滴定法等[19]。最早是将酚或邻苯二酚作为底物用滴定法来测定多酚氧化酶活性,后来发现用极谱电极法测定O2消耗更精确一些[20]。但是,无论是滴定法还是极谱电极法都必须经过种子研磨的过程,为了测定的省时方便, Kruger[21]首创了无须研磨种子就可以测出小麦多酚氧化酶活性的方法:种子在水中浸泡16h,然后加入邻苯二酚,反应30min后用动态的微盘计数器测溶液的颜色变化。将这种方法与研磨种子氧电极法比较,相关系数为0. 85。伴随着科技的发展和分光光度计的应用, Anderson[22]将整粒种子测定方法做了进一步改进: 3~5个整籽粒或0.4g被钳碎的种子放入离心管中,加入用50mM MOPS缓冲液配制的L-DO-PA,室温振荡反应30min或37℃振摇5min后过滤,然后在分光光度计下测定475nm吸收值,这种方法与研磨种子氧电极法比较,相关系数为0.86。

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