《氧化還原酶》PPT課件

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1、第七章氧化還原酶（1）（3學(xué)時(shí)）一、過(guò)氧化物酶主要內(nèi)容：二、多酚氧化酶一、過(guò)氧化物酶（PODPeroxidase）過(guò)氧化物酶是存在于各種動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)的一類氧化酶。催化由過(guò)氧化氫參與的各種還原劑的氧化反應(yīng)。過(guò)氧化物酶是由單一肽鏈與一個(gè)鐵卟啉輔基結(jié)合構(gòu)成的血紅蛋白。多數(shù)植物過(guò)氧化物酶與碳水化合物結(jié)合成為糖基化蛋白。糖蛋白有避免蛋白酶降解和穩(wěn)定蛋白構(gòu)象的作用。1過(guò)氧化物酶作用方式及分布1.1過(guò)氧化物酶作用方式過(guò)氧化物酶（供體：過(guò)氧化氫氧化還原酶）催化過(guò)氧化氫分解時(shí)，同時(shí)有氫供體參加。H2O2+AH22H2O+A酚類、胺類化合物、某些雜環(huán)化合物和一些無(wú)機(jī)離

2、子等都可以作為過(guò)氧化物酶的供氫體。1.2過(guò)氧化物酶的分類（1）含鐵過(guò)氧化物酶①正鐵血紅素過(guò)氧化物酶：含有正鐵血紅素Ⅲ（羥高鐵血紅素）為輔基，存在于高等植物、動(dòng)物和微生物中。②綠過(guò)氧化物酶：綠過(guò)氧化物酶的輔基也含有一個(gè)鐵原卟啉基團(tuán)，這類酶存在于動(dòng)物器官和乳中（乳過(guò)氧化氫酶）。（2）黃蛋白過(guò)氧化物酶：含有黃素腺嘌呤二核苷酸作為輔基，這類酶存在于微生物和動(dòng)物組織中。1.３分布：過(guò)氧化物酶在植物細(xì)胞中以兩種形式存在：①以可溶形式存在于細(xì)胞漿中②以結(jié)合形式在細(xì)胞中與細(xì)胞壁或細(xì)胞器相結(jié)合辣根是過(guò)氧化物酶最重要的一個(gè)來(lái)源。辣根中20%的過(guò)氧化物酶（POD）與細(xì)胞壁結(jié)合，用2

3、mol/LNaCl(高離子強(qiáng)度)才能提取出來(lái)。辣根中過(guò)氧化物酶活力為569,000單位/g組織（蘑菇僅240單位/g組織）。2過(guò)氧化物酶在食品加工中的應(yīng)用（速凍蔬菜）（2）?過(guò)氧化物酶的活力與果蔬產(chǎn)品，特別是非酸性蔬菜在保藏期間形成的不良風(fēng)味有關(guān)。（1）?過(guò)氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指標(biāo)。如蘋果氣調(diào)貯藏中，過(guò)氧化物酶出現(xiàn)兩個(gè)峰值，一個(gè)在呼吸轉(zhuǎn)折（成熟），一個(gè)在衰老開(kāi)始。（3）?過(guò)氧化氫酶屬于最耐熱的酶類，在果蔬加工中常被當(dāng)作熱處理是否充分的指標(biāo)。方法：將已熱處理的原料中抽取樣品，橫切，隨即放入愈創(chuàng)木酚或聯(lián)苯胺溶液中，然后取出，在切面上滴0.3%H2O2，數(shù)分鐘

4、后，用愈創(chuàng)木酚處理的樣品變?yōu)楹稚?，?lián)苯胺變?yōu)樯钏{(lán)色，說(shuō)明過(guò)氧化氫酶未被破壞，熱處理時(shí)間不夠，如果均不變色，則表示熱處理效果良好。POD的測(cè)定方法：3過(guò)氧化物酶最適pH和最適溫度3.1最適pH過(guò)氧化物酶一般都含有多種同功酶，因此最適pH范圍較寬。酸性狀態(tài)，過(guò)氧化物酶血紅素和蛋白質(zhì)部分分離，酶蛋白從天然狀態(tài)轉(zhuǎn)變到可逆變性狀態(tài)，活力下降，且熱穩(wěn)定性低；在中型和堿性狀態(tài)，酶處于天然狀態(tài)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)含α－螺旋結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定，酸化后α－螺旋結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生β－結(jié)構(gòu)。如青刀豆：pH5.0-5.4，有可溶態(tài)，離子結(jié)合，共價(jià)結(jié)合。3.2最適溫度差異較大：35-60℃。不同來(lái)源的過(guò)氧化

5、物酶在最適作用溫度上存在著很大的差別。例如，馬鈴薯和花菜（均漿）中過(guò)氧化物酶的最適溫度分別為55℃和35～40℃。4過(guò)氧化物酶的熱穩(wěn)定性4.1.熱失活概念①雙向性：POD中含有不同的耐熱性質(zhì)部分，不耐熱部分在熱處理時(shí)很快地失活，而耐熱部分在同樣的溫度緩慢地失活。在88℃熱處理時(shí)甜玉米中過(guò)氧化物酶的失活（用鄰-苯二胺作為氫體底物測(cè)定酶活力）②可逆性：經(jīng)熱處理后的酶液在室溫或較低溫度下保藏，它的活力部分可以再生。例如：辣根過(guò)氧化物酶在70℃加熱1小時(shí)后，在30℃下再生的酶活力可達(dá)到處理前的30-40%，而在50℃下不能再生，如再降低到40℃時(shí)，酶活力又開(kāi)始提高。4

6、.2.過(guò)氧化物酶冷凍增活效應(yīng)果蔬熱燙后，有多少殘余活力或再生活力被允許留在被保藏的產(chǎn)品中，殘余酶活力在冰凍保藏后，質(zhì)量比酶完全失活時(shí)要高。速凍蔬菜能否永久保藏？4.3.非脂肪氧合酶作用在熱失活中過(guò)氧化物酶分子聚集成寡聚體，分子量增加一倍，這個(gè)過(guò)程包括酶分子展開(kāi)和展開(kāi)的酶分子進(jìn)一步堆積，血紅素基暴露，增加了血紅素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，導(dǎo)致不良風(fēng)味的產(chǎn)生，這一過(guò)程非脂肪氧合酶作用（熱燙鈍化）。問(wèn)題：經(jīng)熱燙的罐裝或冷凍蔬菜在保藏期間產(chǎn)生的不良風(fēng)味的原因？5影響過(guò)氧化物酶熱失活的因素5.1.不同來(lái)源的POD具有不同的耐熱性。一般來(lái)說(shuō)，植物的過(guò)氧化物酶活力越高，它

7、的耐熱性也越高。比如馬鈴薯和花菜勻漿中的過(guò)氧化物酶在95℃加熱10min就完全而不可逆地失活。而甘藍(lán)中的過(guò)氧化物酶在120℃加熱10min仍然有0.3%活力保存下來(lái)。5.2.低水分含量，POD耐熱性增加：例如：水分含量低于40%時(shí)，谷類中過(guò)氧化物酶的熱穩(wěn)定性與水分含量成反比。對(duì)于加工脫水果蔬有重要參考價(jià)值。5.3.外加因素：降低pH，增加NaCl濃度。以辣根中過(guò)氧化物酶為例，加入羥高鐵血紅素能降低酶的熱失活速度(pH7.0、76℃)而升高溫度能提高酶的熱失活速度。在pH7時(shí)酶熱失活的速度最低，在pH4.0和pH10時(shí)酶熱失活的速度分別提高到8倍和2倍。酶失活的

8、初速度正比于NaCl的濃度(pH7.0