多酚氧化酶酶學(xué)特性研究及其應(yīng)用進(jìn)展_第1頁
多酚氧化酶酶學(xué)特性研究及其應(yīng)用進(jìn)展_第2頁
多酚氧化酶酶學(xué)特性研究及其應(yīng)用進(jìn)展_第3頁
多酚氧化酶酶學(xué)特性研究及其應(yīng)用進(jìn)展_第4頁
多酚氧化酶酶學(xué)特性研究及其應(yīng)用進(jìn)展_第5頁
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文檔簡介

多酚氧化酶酶學(xué)特性研究及其應(yīng)用進(jìn)展一、本文概述多酚氧化酶(PolyphenolOxidase,PPO)是一類廣泛存在于植物、動(dòng)物和微生物中的銅蛋白氧化酶。本文旨在對多酚氧化酶的酶學(xué)特性及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行全面的綜述。我們將首先深入探討多酚氧化酶的基本特性,包括其結(jié)構(gòu)、催化機(jī)制以及影響因素等。隨后,我們將概述多酚氧化酶在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥和生物技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,并展望其未來的發(fā)展前景。通過本文的闡述,我們期望能夠?yàn)樽x者提供一個(gè)關(guān)于多酚氧化酶酶學(xué)特性及其應(yīng)用進(jìn)展的全面而深入的理解,并激發(fā)更多科研工作者對該領(lǐng)域的興趣和研究熱情。二、多酚氧化酶的酶學(xué)特性多酚氧化酶(PolyphenolOxidase,PPO)是一類含銅的氧化還原酶,廣泛存在于植物、真菌和昆蟲中,特別是在植物組織中,如果實(shí)、葉子和根莖中表現(xiàn)出高度的活性。這類酶的主要特性包括其底物特異性、反應(yīng)機(jī)理、最適pH值和溫度等。多酚氧化酶具有廣泛的底物特異性,能夠催化多種酚類化合物的氧化反應(yīng),包括單酚、雙酚和酚酸等。這一特性使得多酚氧化酶在植物體內(nèi)發(fā)揮著重要的生理功能,如木質(zhì)素的合成、果實(shí)的成熟和防御機(jī)制的啟動(dòng)等。多酚氧化酶的催化反應(yīng)機(jī)理主要涉及到電子的轉(zhuǎn)移和氧分子的還原。在反應(yīng)過程中,PPO首先將底物氧化為相應(yīng)的自由基,隨后自由基與另一個(gè)底物分子結(jié)合,形成二聚體或多聚體,最終導(dǎo)致底物的顏色變化和聚合產(chǎn)物的生成。多酚氧化酶的最適pH值和溫度因物種和類型的不同而有所差異。一般來說,PPO在pH值為0的范圍內(nèi)表現(xiàn)出較高的活性,而在溫度為2545之間時(shí)活性最強(qiáng)。這些特性對于理解PPO的生理功能以及在工業(yè)上的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。多酚氧化酶作為一種重要的氧化還原酶,其獨(dú)特的酶學(xué)特性使其在植物體內(nèi)發(fā)揮著多種生理功能,同時(shí)也為工業(yè)應(yīng)用提供了可能。未來,隨著對PPO研究的深入,我們有望更好地理解這一酶的生物學(xué)特性和應(yīng)用潛力。三、多酚氧化酶的應(yīng)用領(lǐng)域在食品工業(yè)中,多酚氧化酶被廣泛應(yīng)用于茶葉、葡萄酒、果汁等食品的加工過程中。例如,在茶葉加工中,多酚氧化酶通過催化茶多酚的氧化反應(yīng),產(chǎn)生具有獨(dú)特風(fēng)味的茶色素和香氣物質(zhì),從而提升茶葉的品質(zhì)。在葡萄酒釀造過程中,多酚氧化酶能夠促進(jìn)單寧等酚類物質(zhì)的氧化聚合,影響葡萄酒的顏色、口感和穩(wěn)定性。多酚氧化酶還被用于果汁的澄清和脫澀,提高果汁的品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值。在醫(yī)藥工業(yè)中,多酚氧化酶在藥物合成和藥物代謝研究中發(fā)揮著重要作用。利用多酚氧化酶的催化特性,可以合成具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等生物活性的多酚類化合物,為新藥研發(fā)提供有力支持。同時(shí),多酚氧化酶還可以用于藥物代謝研究中,探討藥物在體內(nèi)的代謝途徑和機(jī)制,為藥物研發(fā)和臨床用藥提供科學(xué)依據(jù)。在生物技術(shù)領(lǐng)域,多酚氧化酶作為一種重要的生物催化劑,被廣泛應(yīng)用于基因工程、蛋白質(zhì)工程和細(xì)胞工程等方面。例如,通過基因工程技術(shù),可以將多酚氧化酶基因?qū)氲轿⑸锘蛑参锛?xì)胞中,實(shí)現(xiàn)多酚氧化酶的高效表達(dá)和分泌,為工業(yè)生產(chǎn)和生物技術(shù)應(yīng)用提供豐富的酶源。在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,多酚氧化酶被用于處理含酚廢水、土壤修復(fù)和生物降解等方面。多酚氧化酶能夠催化酚類物質(zhì)的氧化反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為低毒或無毒的物質(zhì),從而減少對環(huán)境的污染。多酚氧化酶還可以與其他生物技術(shù)手段相結(jié)合,用于土壤修復(fù)和生物降解等方面的研究,為環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。多酚氧化酶在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、生物技術(shù)和環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,多酚氧化酶的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更加廣泛,其在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和人類健康等方面的重要性也將日益凸顯。四、多酚氧化酶的應(yīng)用進(jìn)展多酚氧化酶(PolyphenolOxidase,PPO)作為一類重要的生物催化劑,在多個(gè)領(lǐng)域都展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。近年來,隨著對PPO酶學(xué)特性的深入研究,其在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展。在工業(yè)領(lǐng)域,多酚氧化酶被廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)轉(zhuǎn)化和生物燃料生產(chǎn)。PPO能夠催化木質(zhì)素等復(fù)雜有機(jī)物的氧化分解,為生物質(zhì)資源的有效利用提供了新的途徑。PPO在制漿造紙工業(yè)中也有著重要作用,能夠有效改善紙張的性能和品質(zhì)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,多酚氧化酶被用作生物農(nóng)藥和植物生長調(diào)節(jié)劑。研究表明,PPO能夠參與植物防御反應(yīng),對病蟲害具有一定的抑制作用。同時(shí),PPO還能夠促進(jìn)植物生長,提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。在食品工業(yè)中,多酚氧化酶被用于改善食品的口感和營養(yǎng)價(jià)值。例如,在果酒釀造過程中,PPO能夠催化果汁中的酚類物質(zhì)氧化,產(chǎn)生獨(dú)特的香氣和口感。PPO還能夠促進(jìn)食品中抗氧化物質(zhì)的生成,提高食品的營養(yǎng)價(jià)值。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,多酚氧化酶作為一種重要的生物標(biāo)記物,為疾病的診斷和治療提供了新的手段。研究表明,PPO與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),如癌癥、心血管疾病等。PPO的檢測和分析對于疾病的早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防具有重要意義。隨著對多酚氧化酶酶學(xué)特性的深入研究,其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)得到更廣泛的拓展。未來,我們期待PPO能夠在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,為人類的生產(chǎn)和生活帶來更多便利和福祉。五、多酚氧化酶研究的挑戰(zhàn)與展望隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,多酚氧化酶作為一類重要的生物催化劑,在多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸展現(xiàn)出其巨大的潛力和價(jià)值。盡管我們在多酚氧化酶酶學(xué)特性及其應(yīng)用方面取得了一定的研究成果,但仍面臨著許多挑戰(zhàn)和問題需要進(jìn)一步研究和解決。挑戰(zhàn)之一在于多酚氧化酶的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的深入解析。盡管我們已經(jīng)對部分多酚氧化酶的三維結(jié)構(gòu)有了較為清晰的認(rèn)識(shí),但仍有大量多酚氧化酶的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系亟待揭示。深入理解這些關(guān)系將有助于我們更好地調(diào)控和優(yōu)化多酚氧化酶的催化性能。挑戰(zhàn)之二在于多酚氧化酶的高效表達(dá)和純化。當(dāng)前,多酚氧化酶的生產(chǎn)成本仍然較高,這限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。開發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)的多酚氧化酶表達(dá)和純化方法,對于推動(dòng)其工業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。挑戰(zhàn)之三在于多酚氧化酶在復(fù)雜反應(yīng)體系中的行為調(diào)控。在實(shí)際應(yīng)用中,多酚氧化酶往往需要與其他生物催化劑或化學(xué)物質(zhì)協(xié)同作用,以實(shí)現(xiàn)特定的轉(zhuǎn)化目標(biāo)。如何在復(fù)雜反應(yīng)體系中有效調(diào)控多酚氧化酶的行為,提高其催化效率和選擇性,是當(dāng)前研究的重要方向。展望未來,隨著基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等技術(shù)的發(fā)展,我們有望更加全面地了解多酚氧化酶的酶學(xué)特性和作用機(jī)制,從而為其應(yīng)用提供更為堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。同時(shí),隨著生物工程和合成生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們有望開發(fā)出更加高效、環(huán)保的多酚氧化酶生產(chǎn)和應(yīng)用方法,推動(dòng)其在醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。多酚氧化酶在生物合成、生物降解等過程中的潛在應(yīng)用也值得我們進(jìn)一步探索和挖掘。六、結(jié)論多酚氧化酶(PPO)作為一種重要的生物催化劑,在植物生理、食品科學(xué)、醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域中都具有廣泛的應(yīng)用。本文綜述了多酚氧化酶的酶學(xué)特性及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。我們對多酚氧化酶的基本酶學(xué)特性進(jìn)行了深入研究。多酚氧化酶是一種含銅的氧化還原酶,能催化多種酚類物質(zhì)的氧化反應(yīng),生成相應(yīng)的醌類產(chǎn)物。該酶具有廣泛的底物特異性,能作用于多種酚類化合物,如兒茶酚、咖啡酸等。多酚氧化酶的活性受到多種因素的影響,如溫度、pH值、抑制劑等。這些基本特性的研究為后續(xù)的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。本文重點(diǎn)介紹了多酚氧化酶在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。在植物生理方面,多酚氧化酶參與了植物體內(nèi)的酚類代謝過程,對植物的生長發(fā)育和抗逆性具有重要意義。在食品科學(xué)領(lǐng)域,多酚氧化酶被廣泛應(yīng)用于果蔬加工、茶葉加工和葡萄酒釀造等過程中,以提高產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味。在醫(yī)藥工業(yè)中,多酚氧化酶具有抗氧化、抗炎、抗癌等多種生物活性,是藥物研發(fā)的重要靶點(diǎn)。多酚氧化酶作為一種重要的生物催化劑,在多個(gè)領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著對多酚氧化酶酶學(xué)特性的深入研究和應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,相信其在未來的應(yīng)用中會(huì)發(fā)揮更加重要的作用。同時(shí),我們也應(yīng)該注意到多酚氧化酶在應(yīng)用過程中可能存在的問題和挑戰(zhàn),如酶的穩(wěn)定性、活性調(diào)控等,這些問題需要我們進(jìn)一步研究和解決。參考資料:多酚氧化酶(PolyphenolOxidase,PPO)是一種廣泛存在于植物、真菌和某些原生動(dòng)物中的氧化還原酶。它能夠催化多酚類物質(zhì)氧化,生成茶色或黑色素,具有保護(hù)植物不受紫外線傷害、抗菌、抗病毒等多種生物活性。本文將介紹多酚氧化酶的酶學(xué)特性及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。多酚氧化酶屬于氧化還原酶類,具有多種同工酶,根據(jù)作用底物的不同可分為三類:黃烷醇型多酚氧化酶(Fppo)、漆酶(Laccase)和兒茶酚型多酚氧化酶(Cppo)。漆酶是一種含銅的氧化酶,具有較高的氧化活性,是目前應(yīng)用最廣泛的一類多酚氧化酶。多酚氧化酶的活性受多種因素影響,包括pH值、溫度、底物濃度和抑制劑等。在不同的pH值和溫度條件下,多酚氧化酶表現(xiàn)出不同的催化活性和選擇性。了解這些特性對于控制酶促反應(yīng)的條件和應(yīng)用范圍非常重要。食品工業(yè):在食品加工過程中,多酚氧化酶可以用于防止食品變色,提高食品品質(zhì)和延長保質(zhì)期。例如,在果汁加工中,添加多酚氧化酶可以防止維生素C的氧化損失。生物檢測:多酚氧化酶可用于生物檢測領(lǐng)域,如生物傳感器和免疫分析等。通過與底物反應(yīng)產(chǎn)生的電化學(xué)信號(hào)或熒光信號(hào),實(shí)現(xiàn)對生物分子的快速、靈敏檢測。環(huán)境保護(hù):多酚氧化酶可用于處理工業(yè)廢水中的有毒物質(zhì)和染料廢水等。通過催化氧化反應(yīng),將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為低毒或無毒物質(zhì),降低對環(huán)境的污染。生物醫(yī)藥:多酚氧化酶具有抗菌、抗病毒和抗腫瘤等生物活性,可用于藥物設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)。例如,漆酶的抗菌活性可用于開發(fā)新型抗菌藥物。農(nóng)業(yè)應(yīng)用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,多酚氧化酶可用于提高植物的抗逆性和產(chǎn)量。通過催化植物體內(nèi)多酚類物質(zhì)的氧化,增強(qiáng)植物的抗旱、抗寒和抗病能力。多酚氧化酶作為一種重要的生物催化劑,在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著對其酶學(xué)特性的深入研究和應(yīng)用的不斷拓展,相信多酚氧化酶將在未來的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)揮更加重要的作用。紫甘薯,又稱紫薯,富含豐富的營養(yǎng)素,如維生素、礦物質(zhì)和抗氧化物質(zhì)。它的深色來自于其中的天然色素——花青素。多酚氧化酶(PPO)和淀粉酶是兩種重要的酶,對紫甘薯的加工和品質(zhì)具有重要的影響。本文將探討這兩種酶的酶學(xué)特性。多酚氧化酶(PPO)是紫甘薯中一種重要的酶,其作用主要是催化酚類物質(zhì)氧化。在食品加工中,過度的PPO活性會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品變色,影響其感官品質(zhì)。了解和控制PPO的活性在紫甘薯的加工過程中至關(guān)重要。PPO的最適pH值通常在6左右,而其最適溫度則約為40-60℃。PPO的活性受到多種因素的影響,如酚類物質(zhì)、金屬離子和pH值等。另一方面,淀粉酶是一類能夠水解淀粉生成麥芽糖的酶。在紫甘薯中,淀粉酶有助于淀粉的水解,影響其口感和加工性能。淀粉酶的活性受到溫度、pH值和底物濃度的影響。最適溫度和pH值通常在60-70℃和5-7之間。不同的淀粉酶對底物的特異性不同,這也影響了淀粉的水解過程。為了提高紫甘薯的加工品質(zhì),需要對其中的PPO和淀粉酶進(jìn)行深入研究,了解它們的性質(zhì)和作用機(jī)制。這有助于開發(fā)出更好的加工方法,以最大限度地保留紫甘薯的營養(yǎng)價(jià)值和天然色素。同時(shí),通過控制加工條件,可以調(diào)節(jié)酶的活性,從而改善產(chǎn)品的感官品質(zhì)和加工性能。在未來,我們期待通過基因工程手段改良紫甘薯品種,降低PPO活性并優(yōu)化淀粉酶的特性。這將為紫甘薯的加工提供更多可能性,并促進(jìn)其在食品、保健品和飼料等領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí),隨著人們對健康飲食的追求和對天然食品的青睞,紫甘薯作為一種營養(yǎng)豐富、天然色素含量高的食品,其市場需求將會(huì)持續(xù)增長。在研究紫甘薯多酚氧化酶和淀粉酶的過程中,我們還需要關(guān)注其他因素的影響。例如,不同的土壤和氣候條件可能會(huì)影響紫甘薯中酶的含量和活性。種植過程中的病蟲害也可能對酶的特性產(chǎn)生影響。為了獲得高品質(zhì)的紫甘薯,需要綜合考慮各種因素,從種植到加工全過程進(jìn)行優(yōu)化和控制。紫甘薯多酚氧化酶和淀粉酶的研究對于提高紫甘薯的品質(zhì)和加工性能具有重要意義。通過深入了解這兩種酶的性質(zhì)和作用機(jī)制,我們可以更好地利用紫甘薯的營養(yǎng)價(jià)值和天然色素,滿足人們對健康食品的需求。這也將推動(dòng)紫甘薯在農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)和其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。多酚氧化酶(PPO)是一種廣泛存在于植物、動(dòng)物和微生物中的氧化還原酶。由于其獨(dú)特的生物活性,PPO在許多生物學(xué)過程和工業(yè)應(yīng)用中都具有重要意義。本文將對多酚氧化酶的酶學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用研究進(jìn)行綜述。結(jié)構(gòu)與性質(zhì):多酚氧化酶通常由多個(gè)亞基組成,具有銅離子活性中心。它能夠催化多酚類物質(zhì)的氧化反應(yīng),生成相應(yīng)的氧化產(chǎn)物?;钚哉{(diào)節(jié):多酚氧化酶的活性受到多種因素的影響,如pH值、溫度、底物濃度和抑制劑等。其活性可通過改變反應(yīng)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)。催化機(jī)制:多酚氧化酶的催化機(jī)制涉及電子的傳遞過程,通常需要輔基和/或底物的參與。了解其催化機(jī)制有助于更好地理解其生物學(xué)功能和應(yīng)用。食品工業(yè):多酚氧化酶在食品加工過程中具有重要作用,如面包烘焙時(shí)產(chǎn)生的褐變反應(yīng)。通過控制PPO的活性,可以改善食品的色澤和風(fēng)味。醫(yī)藥領(lǐng)域:研究發(fā)現(xiàn),多酚氧化酶與某些疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。例如,某些腫瘤細(xì)胞中PPO的表達(dá)水平異常升高,因此PPO可作為藥物靶點(diǎn)用于抗腫瘤藥物的研發(fā)。生物防治:多酚氧化酶還具有抗菌和抗病毒活性,可被用于生物防治。例如,某些植物中的PPO能夠催化合成具有抗菌活性的酚類物質(zhì),可用于植物病害的防治。生物傳感器:多酚氧化酶在生物傳感器中也有廣泛應(yīng)用。利用PPO的催化反應(yīng),可以構(gòu)建檢測多酚類物質(zhì)的生物傳感器,用于環(huán)境監(jiān)測、食品安全等領(lǐng)域。多酚氧化酶作為一種重要的生物催化劑,在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。未來研究應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)方面:1)深入探究多酚氧化酶的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系,為其應(yīng)用提供理論依據(jù);2)發(fā)掘新型的多酚氧化酶抑制劑和激活劑,以拓展其在食品、醫(yī)藥和生物防治等領(lǐng)域的應(yīng)用;3)利用基因工程技術(shù)改良多酚氧化酶的活性,提高其在工業(yè)生產(chǎn)中的效率;4)研究多酚氧化酶在生物傳感器中的應(yīng)用,提高檢測靈敏度和穩(wěn)定性。通過這些研究,有望進(jìn)一步推動(dòng)多酚氧化酶在實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)展,為人類生活帶來更多益處。多酚氧化酶是一類含銅的氧化還原酶。編號(hào):EC1(編號(hào):EC1)。催化鄰苯二酚氧化成鄰苯二醌,也能作用于單酚單加氧酶的底物。淡黃至暗褐色粉末或液體。溶于水,不溶于乙醇。有吸濕性。相對分子質(zhì)量約為125000,最適pH為5,最適溫度為2℃。多酚氧化酶是種末端氧化酶類,可將電子直接傳遞給分子氧。它在茶中的主要作用是催化兒茶素形成鄰醍,進(jìn)一步形成茶黃素等色素物質(zhì)和香氣成分等。多酚氧化酶(,PPO)是自然界中分布極廣的一種金屬蛋白酶,普遍存在于植物、真菌、昆蟲的質(zhì)體中,甚至在土壤中腐爛的植物殘?jiān)隙伎梢詸z測到多酚氧化酶的活性。由于其檢測方便,是被最早研究的幾類酶之一。自1883年Yoghid發(fā)現(xiàn)日本漆樹液汁變硬可能和某種活性物質(zhì)相關(guān),1938年KeilinD.和MannG.研究了蘑菇多酚氧化酶的提取和純化,得到多酚氧化酶并將這類酶稱為polyphenoloxidase。多酚氧化酶又稱兒茶酚氧化酶,酪氨酸酶,苯酚酶,甲酚酶,鄰苯二酚氧化還原酶,是六大類酶中的第一大類氧化還原酶。多酚氧化酶的共同特征是能夠通過分子氧氧化酚或多酚形成對應(yīng)的醌。在廣義上,多酚氧化酶可分為三大類:單酚單氧化酶(酪氨酸酶tyrosinase,EC.1)、雙酚氧化酶(兒茶酚氧化酶catecholoxidse,EC.2)和漆酶(laccase,EC.1)。在這三大類多酚氧化酶中,兒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。現(xiàn)在大部分文獻(xiàn)所說的多酚氧化酶一般是兒茶酚氧化酶和漆酶的統(tǒng)稱。酶蛋白具有一般蛋白質(zhì)的特性,在高溫或低溫條件下有易變性失活的特點(diǎn)。各類酶均有其活性的最適溫度范圍,一般在30C~50℃范圍內(nèi)酶活性最強(qiáng)。酶若失活、變性,則就喪失了催化能力。酶的催化作用具有專一性,如多酚氧化酶,只能使茶多酚物質(zhì)氧化,聚合成茶多酚的氧化產(chǎn)物茶黃素、茶紅素和茶褐素等;蛋白酶只能促使蛋白質(zhì)分解為氨基酸。茶葉加工就是利用酶具有的這種特性,用技術(shù)手段鈍化或激發(fā)酶的活性,使其沿著茶類所需的要求發(fā)生酶促反應(yīng)而獲得各類茶特有的色香味。如綠茶加工過程中的殺青就是利用高溫鈍化酶的活性,在短時(shí)間內(nèi)制止由酶引起的一系列化學(xué)變化,形成綠葉綠湯的品質(zhì)特點(diǎn)。紅茶加工過程中的發(fā)酵就是激化酶的活性,促使茶多酚物質(zhì)在多酚氧化酶的催化下發(fā)生氧化聚合反應(yīng),生成茶黃素、茶紅素等氧化產(chǎn)物,形成紅茶紅葉紅湯的品質(zhì)特點(diǎn)。由絲狀菌(Alternaria;Asp.niger;Corio-lus)或擔(dān)子菌(Cyathus;Polyporuscinereus;Pycnoporuscoc-cineus;Polyporus;Trametes)的培養(yǎng)液,用室溫以下的水提取后,再在低溫下用冷的乙醇、含水乙醇或丙酮處理而得。亦可由蘑菇提取而得。常用檢壓法和分光光度法。前者應(yīng)用多酚氧化酶(PPO)可催化兒茶素等底物在有氧條件下的氧化還原反應(yīng),根據(jù)底物的氧化速率與單位酶濃度和單位時(shí)間內(nèi)的耗氧量成正比這一原理,用瓦氏呼吸儀測定反應(yīng)過程中的耗氧量求得PPO活性的大小,此方法設(shè)備簡便,但操作復(fù)雜,誤差較大。后者利用鄰苯二酚和D-兒茶素在PPO催化下生成有色產(chǎn)物,其顯色物質(zhì)在460納米處有最大吸收,吸收值在單位時(shí)間內(nèi)的變化和單位酶活性成正比,計(jì)算PPO活性強(qiáng)度。操作方法簡便,重現(xiàn)性好。與檢壓法原理相似的方法有氧電極法,應(yīng)用也較多。在植物(如蘋果、荔枝、菠菜、馬鈴薯、豆類、茶葉、桑葉、煙草等)組織中,PPO是與內(nèi)囊體膜結(jié)合在一起的,天然狀態(tài)無活性,但將組織勻漿或損傷后PPO被活化,從而表現(xiàn)出活性。在果蔬細(xì)胞組織中,PPO存在的位置因原料的種類、品種及成熟度的不同而有差異,綠葉中PPO活性大部分存在于葉綠體內(nèi);馬鈴薯塊莖中幾乎所有的亞細(xì)胞部分都含有PPO,含量大約與蛋白質(zhì)部分相同;在茶葉中的PPO分為游離態(tài)和束縛態(tài),前者主要存在于細(xì)胞液中屬可溶態(tài)PPO,而后者則主要存在于葉綠體、線粒體等細(xì)胞器中,與這些細(xì)胞器的膜系統(tǒng)或其他特異部位結(jié)合呈不溶態(tài),ThanarajS.N.(1990)研究了茶樹新梢中PPO活性及多酚含量對紅茶品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)PPO活性強(qiáng),多酚含量高,對紅茶品質(zhì)有利,相反則利于綠茶的生產(chǎn);新鮮的蘋果中,多酚氧化酶幾乎全部存在于葉綠體和線粒體中。從這兩部分分別制備的PPO,其底物專一性稍有差異。劉乾剛認(rèn)為,PPO在細(xì)胞內(nèi)除了存在于葉綠體及線粒體上外,細(xì)胞壁也可能存在PPO,且對發(fā)酵產(chǎn)生影響,細(xì)胞只要輕微破損便有PPO的作用。多酚氧化酶是一種質(zhì)體酶,有些研究人員認(rèn)為多酚氧化酶可能僅存在于質(zhì)體中,缺乏質(zhì)體的組織就不存在多酚氧化酶,例如篩管和篩胞等,但是有質(zhì)體的組織也可能沒有多酚氧化酶,如C4植物葉。含有質(zhì)體的植物組織不一定都存在多酚氧化酶,而多酚氧化酶一定在含有質(zhì)體的植物組織中。隨分子生物學(xué)的發(fā)展,象西紅柿、蘋果等的多酚氧化酶的基因已被克隆。浙江大學(xué)趙東等對茶樹多酚氧化酶的克隆及其序列進(jìn)行了比較。從已經(jīng)克隆的多酚氧化酶的基因看,均屬于基因家族,多則6-7個(gè)基因。這些基因的表達(dá)具有時(shí)空差異和組織特異性(PPO在幼齡組織中表達(dá),在成熟組織中不表達(dá)),表明多酚氧化酶的基因在植物中所起的作用不同。高等植物組織發(fā)生褐變主要是PPO作用的結(jié)果,PPO催化多酚氧化為醌,醌聚合并與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸反應(yīng),結(jié)果產(chǎn)生黑色素沉淀。漆酶是三大類多酚氧化酶中作用底物最廣的一類。漆酶最早是在1883年由Yoshida首先從漆樹液中發(fā)現(xiàn)的,后來人們又從大量的真菌體中發(fā)現(xiàn)了漆酶。漆酶來源很多,結(jié)構(gòu)各異,不同來源的漆酶表現(xiàn)出來的催化特性相差較大。即便是同一來源,如同一白腐菌菌種,也可分泌出不同性質(zhì)的漆酶組分,包括氧化能力、最適pH、底物專一性等,因此催化氧化作用也各不相同。漆酶分子中的銅離子是漆酶催化反應(yīng)的活性中心,在催化氧化過程中起決定作用。在真菌中,漆酶大多分布在擔(dān)子菌(Basidimycetes)、多孔菌(Polyporus)、子囊菌(A-somycetes)、脈孢菌(Neurospora)、柄孢殼菌(Po-dospora)和曲霉菌(Aspergillus)等真菌中。擔(dān)子菌中的白腐菌是目前獲得漆酶的主要來源。Givaudan等還從稻根上的生脂固氮螺菌(Azospirillumlipoferum)中分離出細(xì)菌漆酶。黃乾明等以粗毛栓菌(Trametesgallica)為出發(fā)菌,通過紫外誘變處理其擔(dān)抱子、PDA-RBBR平板變色法初篩、ABTS法測定培養(yǎng)液漆酶酶活力復(fù)篩,獲得1株漆酶高產(chǎn)誘變菌株SAH-12。黃俊等(2006)從森林樹木根部土壤中分離得1株具有漆酶活性的細(xì)菌菌株,并鑒定該細(xì)菌屬于克雷伯氏菌(Klebsiella)屬,命名其為Klebsiellasp-601。這是首例報(bào)道Klebsiella細(xì)菌具有漆酶活性。酪氨酸酶,又叫單酚氧化酶,它可以氧化L-酪氨酸合成L-多巴和黑色素。在高等動(dòng)物和人類中酪氨酸酶的活性高低與黑色素的形成速率有關(guān),缺乏此酶活性將引起白化病。有報(bào)道說,一種假單胞菌(Pseudomonassp.)具有高產(chǎn)酪氨酸酶的能力,另一種細(xì)菌即弗氏檸檬桿菌(Cibrobacterfreundii)在L一酪氨酸誘導(dǎo)下能高效表達(dá)酪氨酸酶的催化

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