多酚氧化酶的研究現狀【精品多篇】

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PPO的催化機理 篇一

多酚氧化酶(PolyphenolOxidase，PPO)是從真菌到植物乃至哺乳動物體內都廣泛存在的一類銅蛋白，它能有效催化多酚類化合物氧化形成相應的醒類物質。在茶兒茶素氧化PPO底物兒茶素(catechin)類能和許多金屬離子絡合，Cu2+離子形成的配位物中的配位數爲4或6，可以從配位體的配位鍵來闡明PPO的催化生化機理。PPO的多肽鏈通過自身的摺疊捲曲，形成具有一定構象的高級結構。Cu2+與多肽鏈上的氨基酸殘基以配位鍵相連，主要有His-His和Cys-His殘基作爲銅離子的配基，形成具有特定立體結構的活性部位。當鄰苯二酚基和底物存在時，由於其“靠近”及“定向”效應，使多肽鏈和底物的空間構象發生改變，相互契合，從而使底物進入活性中心，鄰苯二酚基上的二個羥基與多肽鏈上的氨基酸殘基以氫鍵相連，形成酶與底物的複合物，由於複合物的不穩定性，多肽鏈構象發生扭曲，氫鍵斷裂，H被附着在多肽鏈上，酶與底物不再契合，兩者都同時發生構象轉變，於是產物脫離了活性部位，成爲鄰醌。鄰醌可發生一系列次生氧化作用，形成了多種氧化產物。酶又通過脫氫作用，發生構象迴轉，恢復以前的天然構象，重新成爲具有催化能力的蛋白質。

PPO的生理功能 篇二

高等植物組織發生褐變主要是PPO活動的結果。PPO催化單酚羥基化爲鄰二酚，二羥酚氧化爲鄰醌。醌聚合並與細胞內蛋白質的氨基酸反應，結果發生黑色或褐色色素沉澱，最終導致水果、蔬菜等經濟作物營養丟失和經濟損失。

PPO作爲一種氧化還原酶還在光合作用中發揮作用。如調節葉綠體中有害的光氧化反應速度，參與其中電子傳遞；PPO還可促進傷口的癒合，也可增加植物對病原體的抗性。如菸草對炭疽病、黃瓜對黑星病、蘋果對輪紋病、棉苗對枯萎病菌、水稻對白葉枯病菌和細菌性條斑病以及番茄對小昆蟲的抗性等。PPO的`作用方式有：

1、如番茄的具腺毛狀體中含有大量PPO，PPO具有存在於表皮中、活化態和可溶性的特性，在毛狀體介導的抗病過程中起作用[12]。

2、通過醌共價調節親核氨基酸形成抗營養機制，直接抵禦昆蟲和病原體[13]。

3、醌的毒性直接發揮抗病作用。

4、如番茄中PPO克隆的反義表達可對基因家族的各成員進行負調節，對病原體產生超敏感性（感受性過敏）[14]。

5、鄰醌的次生反應所產生的黑色素的痂可阻止感染的擴散[15]。

PPO與水果和作物的褐變有關，爲了防止水果褐變保持水果的新鮮性，生產上運用多種方法來降低水果中的PPO含量，例如塗以抗壞血酸、檸檬酸爲主劑的複合護色劑，杏用沸水燙4min基本控制PPO活性，對萊陽梨進行套袋抑制PPO活性等。

多酚氧化酶PPO的結構特性 篇三

PPO是一種含有Cu2+離子的結構蛋白，可以催化酚類上的羥基，使之轉化爲醌或催化多酚類變爲氧合醌。因爲醌類具有較強的電化學性質，會發生自動氧化、蛋白質的親核聚合反應及一些二級反應，而這些反應都會導致酶促褐變反應的發生。植物中的PPO包括一些由覈編碼的，多基因的家族。在蕃茄中，已有幾個PPO的基因被分離出來，並從結構上將其分爲三組。在馬鈴薯中，有4條獨立的cDNA被克隆，每一個都顯示了獨特的空間圖景。在扁豆中，有三條與PPO有關的cDNA克隆已被建立。所有的PPO基因都有兩個區域，一是與Cu有關的編碼區，另一個是引導肽(transitpeptide)，以便能進入質體。PPO的前體（含有引導肽的）約60-75KDa，而成熟的PPO（去除了引導肽的有活性的形式）約45-69 KDa，由於這種潛在的酶活性的存在，使PPO活性的問題研究起來十分複雜。未激活的PPO可被陳化作用、加鹽、去污劑（如SDS）、蛋白酶切或尿素的加入等激活。

PPO活性的測定方法 篇四

測定多酚氧化酶活性的方法有：檢壓法、極譜電極法、比色法、碘量滴定法等[19]。最早是將酚或鄰苯二酚作爲底物用滴定法來測定多酚氧化酶活性，後來發現用極譜電極法測定O2消耗更精確一些[20]。但是，無論是滴定法還是極譜電極法都必須經過種子研磨的過程，爲了測定的省時方便， Kruger[21]首創了無須研磨種子就可以測出小麥多酚氧化酶活性的方法:種子在水中浸泡16h，然後加入鄰苯二酚，反應30min後用動態的微盤計數器測溶液的顏色變化。將這種方法與研磨種子氧電極法比較，相關係數爲0. 85。伴隨着科技的發展和分光光度計的應用， Anderson[22]將整粒種子測定方法做了進一步改進: 3～5個整籽粒或0.4g被鉗碎的種子放入離心管中，加入用50mM MOPS緩衝液配製的L-DO-PA，室溫振盪反應30min或37℃振搖5min後過濾，然後在分光光度計下測定475nm吸收值，這種方法與研磨種子氧電極法比較，相關係數爲0.86。

PPO活性影響因素 篇五

隨着誘導劑特性的不同，PPO的分子特性如分子量、等電點等都有所改變。生長培養基的成分也可部分地控制PPO酶產量，例如：硫酸銨抑制PPO形成，而穀氨酸促進PPO形成。在植物組織中激活劑可打破PPO的潛伏狀態。在蠶豆中PPO可被遊離脂肪酸酸化激活，菠菜類囊體中分離出來的PPO可被亞麻酸激活。這表明PPO的天然激活劑確實存在。同樣PPO的天然抑制劑也存在，例如菠菜葉中的草酸鹽，茶葉中的橡黃素、白花青素等。礦物質營養例如鈣或磷的缺乏可導致PPO活性的降低；硼缺乏對單子葉植物無影響，但可導致雙子葉植物中PPO活性的增加。植物正常新陳代謝受到干擾也會導致PPO活性的改變：例如貯存時通風不好或生長時水分不夠均可引起PPO水平的升高。銅是PPO的組成部分，銅缺失時苜蓿葉片不能表現出PPO酶活性，即使後來再補充銅也不行，這說明全酶只能在發育的早期形成。

鍾瑾等[16]用自制殼聚糖與戊二醛交聯對PPO固定化進行了初步探討，表明當戊二醛濃度爲2%時，酶活力最高，並提出在確定給酶量時，要兼顧酶活和回收率二者的影響以達到最佳。李榮林等[17]應用海藻酸鈉和戊二醛交聯法對PPO進行包埋取得了成功，並對其性質進行了系統研究發現[18]：將酶的最適pH上移至7.0，最適溫度上升至40℃，酶對金屬離子的適應性增強，對抑制劑敏感性下降，低溫貯存下，半衰期由3個月上升到221天。