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1、氧化還原酶1主要內(nèi)容1多酚氧化酶2葡萄糖氧化酶3過氧化物酶4脂肪氧合酶5超氧化物歧化酶21多酚氧化酶多酚氧化酶廣泛存在于各種植物中,是一種含銅的酶;其簡稱PPO,能作用于羥基處在鄰位的二酚和三酚類化合物,生成相應(yīng)的醌,它也能作用于單酚,將其轉(zhuǎn)變?yōu)猷?二酚;是引起食品酶促褐變的主要酶類。3一、多酚氧化酶的分類和自然界的分布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:單酚氧化酶(酪氨酸酶tyrosinase,EC.1.14.18.1)、雙酚氧化酶(兒茶酚氧化酶catecholoxidse,EC.1.10.3.2)和漆酶(對苯二酚氧化酶lacc
2、ase,EC.1.10.3.1)。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。1、多酚氧化酶的分類42、植物中多酚氧化酶分布多酚氧化酶在桃,蘋果,香蕉,荔枝,馬鈴薯,蓮藕和萵苣中的含量也是相當高,然而它對這些果實起著不需宜的作用,易引起褐變,造成變質(zhì)和腐爛,對于新鮮果實的保藏帶來極大困難;多酚氧化酶是植物中最受注意的一種酶,在葡萄,洋李,無花果,棗,茶葉和咖啡豆中含量很高,它在這些果實中起著人們期望的作用;胡椒中不存在多酚氧化酶;存在:植物、果蔬的葉綠體、線粒體,馬鈴薯塊莖 分布廣泛5多酚氧化酶在植物中的含量隨品種不同而有很大變化,在眾多的
3、水果和蔬菜中,橄欖中的多酚氧化酶活力最高。多酚氧化酶的活力分布還取決于果蔬的成熟度。在綠葉中,很大一部分酶活力集中在葉綠體中,在馬鈴薯塊莖中,幾乎集中在亞細胞中;在新采收的蘋果中,多酚氧化酶幾乎全部存在于葉綠體和線粒體中。果蔬中不同的部位的多酚氧化酶含量差別很大,例如葡萄皮中的酶活力比果肉中高。6二、多酚氧化酶催化反應(yīng)及其作用底物1.催化反應(yīng)多酚氧化酶可以催化兩種不同類型的反應(yīng):一元酚羥基化,生成相應(yīng)的鄰二羥基化合物;鄰二酚氧化,生成鄰醌類物質(zhì)7羥基化氧化反應(yīng)8多酚氧化酶催化的氧化反應(yīng)的最初產(chǎn)物鄰醌將繼續(xù)變化:①相互作用生成高分子量聚合物。②與氨基酸或蛋白質(zhì)作用生成高分子絡(luò)合物。③氧化那
4、些氧化還原電位較低的化合物,生成無色化合物。其中①②導(dǎo)致褐色素的生成,反應(yīng)③的產(chǎn)物是無色的。9多酚氧化酶的作用下氧化形成不穩(wěn)定的鄰-苯醌類化合物,然后再進一步通過非酶氧化反應(yīng),聚合成黑色素(melanin)。酶促褐變色素的形成102.作用底物水果、蔬菜中底物為:一元酚類鄰二酚類(對位二酚也可)(間位二酚不作底物)如:水果中的兒茶酚OHOH土豆中的酪氨酸HOCH2CHCOOHNH211重要的天然底物12三、影響多酚氧化酶的因素1.pH對酶活力的影響(1)適宜pH:4~7(2)不同種類,甚至同一種果蔬中的不同品種得到的多酚氧化酶,也有不同的最適pH(3)果蔬的不同部位得到的多酚氧化酶,最適pH
5、也有差異(4)酶的提取或分離的方法對它的最適pH也有影響(5)測定酶活力時所采用的底物和緩沖液對酶的最適pH也有影響(6)大多數(shù)多酚氧化酶只有一個最適pH,在一些情況下,有第二個最適pH132.溫度對多酚氧化酶活力影響不同種類、品種、部位的多酚氧化酶有不同的熱穩(wěn)定性,通常最適溫度在常溫加熱易使酶失活低溫下多酚氧化酶的活力也有明顯的下降,但活性下降比較緩慢14多酚氧化酶的活性形式是含銅的酶單體的寡聚體,激活劑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3.激活劑154.抑制劑金屬螯合劑:氰化物、一氧化碳、二巰基丙醇、疊氮化合物、抗壞血酸、檸檬酸等;競爭性抑制
6、劑:芳香族羧酸;與氧化產(chǎn)物醌作用的還原劑:抗壞血酸、二氧化硫、亞硫酸鹽等;醌偶合劑:半胱氨酸;與酚類底物作用的化合物:聚乙烯吡咯烷酮。16四、酶促褐變的定義酶促褐變:較淺色的水果、蔬菜在受到機械性損傷(削皮、切片、壓傷、蟲咬、磨漿、搗碎)及處于異常環(huán)境變化(受凍、受熱等),在酶促(催化)下氧化而呈褐色,稱為酶促褐變17多酚氧化酶的作用導(dǎo)致香蕉,蘋果,桃,馬鈴薯,蘑菇,蝦發(fā)生非需宜的褐變和人的黑斑形成;當鄰苯醌與蛋白質(zhì)中賴氨酸殘基的ε-氨基反應(yīng),可引起蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值和溶解度下降,同樣由于褐變反應(yīng)也將會造成食品的質(zhì)地和風(fēng)味的變化;18實例:土豆的褐變19褐變防止方法酶促褐變的三個條件,缺一不
7、可。即:酚酶、多酚類物質(zhì)、氧氣除去多酚類物質(zhì)困難,不現(xiàn)實?!嘁话銥榻档头用富钚浴Ⅱ?qū)氧20(一)、對酶活的抑制(1)加熱鈍化酶活性75~95℃、5~7S的加熱處理,可使大部分酶活性喪失。常用的方法有:漂燙、巴氏殺菌加工中,必須嚴格控制時間和溫度。加熱溫度過高,加熱時間過長,可抑制酶褐變,但會影響食品品質(zhì);加熱不足,不能抑制酶褐變。微波加熱,熱穿透力強,迅速均勻,不影響風(fēng)味。21(2)加入抑制劑抗壞血酸、SO2或亞硫酸鹽金屬