氧化還原酶學(xué)時ppt課件.ppt

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1、第7章氧化還原酶（1）（3學(xué)時）主要內(nèi)容：一、過氧化物酶二、多酚氧化酶一、過氧化物酶（PODperoxidase）過氧化物酶是存在于各種動物、植物和微生物體內(nèi)的一類氧化酶。催化由過氧化氫參與的各種還原劑的氧化反應(yīng)。過氧化物酶是由單一肽鏈與一個鐵卟啉輔基結(jié)合構(gòu)成的血紅蛋白。多數(shù)植物過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過氧化物酶作用方式及分布1.1過氧化物酶作用方式過氧化物酶（供體：過氧化氫氧化還原酶）催化過氧化氫分解時，同時有氫供體參加。H2O2+AH22

2、H2O+A酚類、胺類化合物、某些雜環(huán)化合物和一些無機離子等都可以作為過氧化物酶的供氫體。1.2過氧化物酶分類（1）含鐵過氧化物酶①正鐵血紅素過氧化物酶：含有正鐵血紅素Ⅲ（羥高鐵血紅素）為輔基，存在于高等植物、動物和微生物中。②綠過氧化物酶：綠過氧化物酶的輔基也含有一個鐵原卟啉基團，這類酶存在于動物器官和乳中（乳過氧化氫酶）。（2）黃蛋白過氧化物酶：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物組織中。1.３分布：過氧化氫酶在植物細胞中以兩種形式存在：。①以可溶形式存在于細胞漿中②以結(jié)合形式在細胞

3、中與細胞壁或細胞器相結(jié)合辣根是過氧化氫酶最重要的一個來源。辣根中20%的過氧化氫酶（POD）與細胞壁結(jié)合，用2mol/LNaCl(高離子強度)才能提取出來。辣根中過氧化物酶活力為569,000單位/g組織（蘑菇僅240單位/g組織）。2過氧化物酶在食品加工中的應(yīng)用（1）過氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指標：如蘋果氣調(diào)貯藏中，過氧化物酶出現(xiàn)兩個峰值，一個在呼吸轉(zhuǎn)折（成熟），一個在衰老開始。（2）過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)。（3）過氧化氫酶屬于最耐熱的酶類，在果蔬加工

4、中常被當作熱處理是否充分的指標。（速凍蔬菜）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)分鐘后，用愈創(chuàng)木酚處理的樣品變?yōu)楹稚?lián)苯胺變?yōu)樯钏{色，說明過氧化氫酶未被破壞，熱處理時間不夠，如果均不變色，則表示熱處理效果良好。POD的測定方法：3過氧化物酶最適pH和最適溫度3.1最適pH過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

5、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，共價結(jié)合。3.２.最適溫度　差異較大：35-60℃。不同來源的過氧化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）中過氧化物酶的最適溫度分別為55℃和35～40℃。4過氧化物酶的熱穩(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℃熱處理時甜玉米中過氧

6、化物酶的失活（用鄰-苯二胺作為氫體底物測定酶活力）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：辣根過氧化物酶在70℃加熱1小時后，在30℃下再生的酶活力可達到處理前的30-40%，而在50℃下不能再生，如再降低到40℃時，酶活力又開始提高。4.2.過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氧化物酶分子聚集成寡聚體，分子量增加一

7、倍，這個過程包括酶分子展開和展開的酶分子進一步堆積，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，這一過程非脂肪氧合酶作用（熱燙鈍化）。問題：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影響過氧化物酶熱失活的因素5.1.不同來源的POD具有不同的耐熱性。一般來說，植物的過氧化物酶活力越高，它的耐熱性也越高。比如馬鈴薯和花菜勻漿中的過氧化物酶在95℃加熱10min就完全而不可逆地失活。而甘藍中的過氧化物酶在120℃加熱10min仍然有0.3%活力保存下來。5.2.低水

8、分含量，POD耐熱性增加：例如：水分含量低于40%時，谷類中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性與水分含量成反比。對于加工脫水果蔬有重要參考價值。5.3.外加因素：降低pH，增加NaCl濃度。以辣根中過氧化物酶為例，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時酶熱失活的速度最低，在pH4.0和pH10時酶熱失活的速度分別提高到8倍和2倍。酶失活的初速度正比于NaCl的濃度(pH7.0、N