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1、第10章多酚氧化酶一、多酚氧化酶的 名称和自然界的分布多酚氧化酶(1,2-苯二酚:氧氧化还原酶,EC1.10.3.1)一类含铜的氧化还原酶，催化邻-苯二酚氧化成邻-苯二醌，也能作用于单酚单加氧酶的底物。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：单酚氧化酶(酪氨酸酶tyrosinase,EC.1.14.18.1)、双酚氧化酶(儿茶酚氧化酶catecholoxidse,EC.1.10.3.2)和漆酶(对苯二酚氧化酶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
2、括漆酶和酪氨酸酶。1、多酚氧化酶的名称2、植物中多酚氧化酶分布多酚氧化酶是植物中最受注意的一种酶,在葡萄,洋李,无花果,枣,茶叶和咖啡豆中含量很高,它在这些果实中起着人们期望的作用.多酚氧化酶在桃,苹果,香蕉,荔枝,马铃薯,莲藕和莴苣中的含量也是相当高,然而它对这些果实起着不需宜的作用,易引起褐变,造成变质和腐烂,对于新鲜果实的保藏带来极大困难胡椒中不存在多酚氧化酶.存在:植物、果蔬的叶绿体、线粒体,马铃薯块茎 分布广泛多酚氧化酶在植物中的含量随品种不同而有很大变化，在众多的水果和蔬菜中，橄榄中的多酚氧化酶活力最高。多酚氧化酶的活力分布还取决于果蔬的成熟度。在绿叶中，很大一部分酶
3、活力集中在叶绿体中，在马铃薯块茎中，几乎集中在亚细胞中；在新采收的苹果中，多酚氧化酶几乎全部存在于叶绿体和线粒体中。果蔬中不同的部位的多酚氧化酶含量差别很大，例如葡萄皮中的酶活力比果肉中高。二、多酚氧化酶催化反应 及其作用底物1.催化反应多酚氧化酶是一种加氧酶，它催化酚的选择性羟基化，羟基化产物继续氧化生成邻-苯醌。多酚氧化酶的作用下氧化形成不稳定的邻-苯醌类化合物,然后再进一步通过非酶氧化反应,聚合成黑色素(melanin)。羟基化氧化反应多酚氧化酶的作用导致香蕉,苹果,桃,马铃薯,蘑菇,虾发生非需宜的褐变和人的黑斑形成然而对茶叶,咖啡,葡萄干和梅干,以及人的皮肤色素形成产生需
4、宜的褐变当邻苯醌与蛋白质中赖氨酸残基的ε-氨基反应,可引起蛋白质的营养价值和溶解度下降,同样由于褐变反应也将会造成食品的质地和风味的变化。热带水果50%以上的损失都是由于酶促褐变引起的.同时酶促褐变也是造成新鲜蔬菜例如莴苣和果汁的颜色变化,营养和口感变劣的主要原因控制果蔬加工和贮藏过程中酶促褐变,例如驱除O2和底物酚类化合物以防止褐变,或者添加抗坏血酸,亚硫酸氢钠和硫醇类化合物等,将初始产物,邻苯醌还原为原来的底物,从而阻止黑色素的生成.还原剂都能直接引起酶失活,从而抑制酶促褐变.这是因为抗坏血酸能够破坏酶活性位点上的组氨酸残基,而亚硫酸氢钠和硫醇可以除去酶活性位点中的Cu2+4
5、-己基间苯二酚,苯甲酸和其他一些非底物酚类化合物,也可作为多酚氧化酶的有效竞争性抑制剂2.作用底物水果、蔬菜中底物为：一元酚类邻二酚类（对位二酚也可）（间位二酚不作底物）如：水果中的儿茶酚OHOH土豆中的酪氨酸HOCH2CHCOOHNH2重要的天然底物三、pH和温度对多酚 氧化酶活力影响1.pH对酶活力的影响(1)适宜pH：4～7(2)不同种类，甚至同一种果蔬中的不同品种得到的多酚氧化酶，也有不同的最适pH(3)果蔬的不同部位得到的多酚氧化酶,最适pH也有差异(4)酶的提取或分离的方法对它的最适pH也有影响(5)测定酶活力时所采用的底物和缓冲液对酶的最适pH也有影响(6)大多数多
6、酚氧化酶只有一个最适pH,在一些情况下,有第二个最适pH2.温度对多酚氧化酶活力影响不同种类、品种、部位的多酚氧化酶有不同的热稳定性，通常最适温度在常温加热易使酶失活同一来源的多酚氧化酶的不同分子形式具有不同的热稳定性低温下多酚氧化酶的活力也有明显的下降，但活性下降比较缓慢四、多酚氧化酶的激活剂、抑制剂 和果蔬酶促褐变的防止1.激活剂多酚氧化酶的活性形式是含铜的酶单体的寡聚体，激活剂的作用是使酶蛋白以一定的聚合度存在，才有生物活性。SDS、Cu2+、酸、尿素等2.抑制剂和果蔬酶促褐变的防止酶促褐变:较浅色的水果、蔬菜在受到机械性损伤（削皮、切片、压伤、虫咬、磨浆、捣碎）及处于异常
7、环境变化（受冻、受热等），在酶促（催化）下氧化而呈褐色，称为酶促褐变西瓜、香瓜、桔子、柠檬无酚酶，不褐变。亚硫酸类是酚酶抑制剂。实例1：土豆的褐变实例2：含有儿茶酚水果的褐变褐变防止方法酶促褐变的三个条件，缺一不可。即：多酚类物质、酚酶、氧气除去多酚类物质困难，不现实。∴一般为降低酚酶活性、驱氧(1)加热钝化酶活性75～95℃、5～7S的加热处理，可使大部分酶活性丧失。常用的方法有：漂烫、巴氏杀菌加工中，必须严格控制时间和温度。加热温度过高，加热时间过长，可抑制酶褐变，但会影响食
