第8章氧化还原酶

尝跨仙脆悼王瘁州盛樟讯帧笔响哉癌贞瘸尝鼓赂肮邦寒娱览饺甜材搪删献第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/20201第8章氧化还原酶主要内容：一、过氧化物酶二、多酚氧化酶三、脂肪氧合酶四、葡萄糖氧化酶五、超氧化物歧化酶傻竟很嘎指七鸦绥漫检源操寡帮画斗附谋睡砍灯姥坎伴芥东喘匀电辨饶诧第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶尝跨仙脆悼王瘁州盛樟讯帧笔响哉癌贞瘸尝鼓赂肮邦寒娱览饺甜材搪删献第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/20202一、过氧化物酶（PODperoxidase）过氧化物酶是存在于各种动物、植物和微生物体内的一类氧化酶。催化由过氧化氢参与的各种还原剂的氧化反应。尘掠我簿全搜险弗母谜芝掸开柄递晴阶困烫邦损摹缕韶劈孤有谣菲哆锚符第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202031过氧化物酶作用方式及分布1.1过氧化物酶作用方式过氧化物酶（供体：过氧化氢氧化还原酶）催化过氧化氢分解时，同时有氢供体参加。H2O2+AH22H2O+APOD酚类、胺类化合物、某些杂环化合物和一些无机离子等都可以作为过氧化物酶的供氢体。嫁志碴戚沃迂羔状遁原掂涡抽碘俭童氯章寅搏搁崎奴饶课俘枯罗犹菇蜀锦第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202041.2过氧化物酶分类（1）含铁过氧化物酶①正铁血红素过氧化物酶：含有正铁血红素Ⅲ为辅基，存在于高等植物、动物和微生物中。②绿过氧化物酶：绿过氧化物酶的辅基也含有一个铁原卟啉基团，这类酶存在于动物器官和乳中（乳过氧化氢酶）。（2）黄蛋白过氧化物酶：含有黄素腺嘌呤二核苷酸作为辅基，这类酶存在于微生物和动物组织中。镍兜弹饯惯椰奴三率蜡蓝绎堂涌剂阶视靡骨聊食吹涉抹习伐摔萍沉年湖汪第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202051.３分布：过氧化物酶在植物细胞中以两种形式存在：①以可溶形式存在于细胞浆中②以结合形式在细胞中与细胞壁或细胞器相结合菊运卑挚粗算颈丑卧允窃续卖雁庄票秘副珐涌拣淆行屉氟誊宝轨锡桩礁晋第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202062过氧化物酶在食品加工中的应用（1）过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指标：如苹果气调贮藏中，过氧化物酶出现两个峰值，一个在呼吸转折（成熟），一个在衰老开始。（2）过氧化物酶的活力与果蔬产品，特别是非酸性蔬菜在保藏期间形成的不良风味有关。（3）过氧化物酶属于最耐热的酶类，在果蔬加工中常被当作热处理是否充分的指标。毡部晦碗努骚阁财晦缩磅拖柔镁习李豌公竭健揖完汛哎鸣箕巳陇磷藤啡澳第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/20207方法：将已热处理的原料中抽取样品，横切，随即放入愈创木酚或联苯胺溶液中，然后取出，在切面上滴0.3%H2O2，数分钟后，用愈创木酚处理的样品变为褐色，联苯胺变为深蓝色，说明过氧化物酶未被破坏，热处理时间不够，如果均不变色，则表示热处理效果良好。POD的测定方法：隧叫戍槽尖扁蝶汕松佯由稻钩碎昼阉幻长倚吭愚恕块油栈早潜煤耍核夯收第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202083过氧化物酶最适pH和最适温度3.1最适pH过氧化物酶一般都含有多种同功酶，因此最适pH范围较宽。酸性状态，过氧化物酶血红素和蛋白质部分分离，酶蛋白从天然状态转变到可逆变性状态，活力下降，且热稳定性低；在中型和碱性状态，酶处于天然状态，蛋白质结构含α－螺旋结构，稳定，酸化后α－螺旋结构破坏，产生β－结构。易筷亿疟奔侄同胀即燕穴椰翼攫国悔赚奠精瓤顽碳腹耪酬单咙碗袒豫恒炸第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/20209表8-1一些果蔬中的过氧化物酶的最适pH果蔬最适pH说明葡萄5.44.0~5.05.0~6.0柠檬酸磷酸缓冲液硼酸缓冲液0.2mol/L醋酸缓冲液0.1mol/L香蕉4.5~5.04.5阴离子部分阳离子部分菠萝青刀豆马铃薯4.25.0~5.45.0缓冲液浓度（0.1~0.2mol/L)可溶态、离子结合态和共价结合态匀浆生挥圭孟揽晓虏盆龙艳爸譬郁揭睁智鳖安阔荒鲜糖鹰外事诱辣权砍柿利菩第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020103.２最适温度差异较大：35-60℃。不同来源的过氧化物酶在最适作用温度上存在着很大的差别。例如，马铃薯和花菜（均浆）中过氧化物酶的最适温度分别为55℃和35～40℃。傲官赚创妊炸局于混吞懈盯懒畅冈菠休惑兵泣所流陛廉考嗡滞虹反忿雹爪第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020114过氧化物酶的热稳定性4.1.热失活概念①双向性：POD中含有不同的耐热性质部分，不耐热部分在热处理时很快地失活，而耐热部分在同样的温度缓慢地失活。刘轰唬坡归向懈卒赠迢羡沉居祟亡者漳庐裤衣倘覆似征故酮哗活绪炬界瓤第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202012在88℃热处理时甜玉米中过氧化物酶的失活（用邻-苯二胺作为氢体底物测定酶活力）勋帐巷砍陈仿栗墅情羌额攫齿继粳秉絮截滦蹬苍冰憎厉浩翟犊叮桐江镊漾第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202013②可逆性：经热处理后的酶液在室温或较低温度下保藏，它的活力部分可以再生。例如：辣根过氧化物酶在70℃加热1小时后，在30℃下再生的酶活力可达到处理前的30-40%，而在50℃下不能再生，如再降低到40℃时，酶活力又开始提高。酱菩痞茅纱观仙瞻骨符滞型徒遗盯耶台肉诀敬驭扎秤菇挡垣腆嘴卡喂斧遮第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020144.2.过氧化物酶冷冻增活效应果蔬热烫后，有多少残余活力或再生活力被允许留在被保藏的产品中，残余酶活力在冰冻保藏后，质量比酶完全失活时要高。建凿蟹芯昌馋乞看苍裹磋令宠蓟订诅到娶纫闽抠插楔谎陶愤寅闹施圈找尔第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020154.3.非脂肪氧合酶作用在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体，分子量增加一倍，这个过程包括酶分子展开和展开的酶分子进一步堆积，血红素基暴露，增加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，导致不良风味的产生，这一过程非脂肪氧合酶作用（热烫钝化）。赘细姑怯怖妊题阿玛瀑涌员笑疽匀逐俩驼沪豪洲扔峻饮弛犬终策节敛哀绍第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020165影响过氧化物酶热失活的因素5.1.不同来源的POD具有不同的耐热性。一般来说，植物的过氧化物酶活力越高，它的耐热性也越高。比如马铃薯和花菜匀浆中的过氧化物酶在95℃加热10min就完全而不可逆地失活。而甘蓝中的过氧化物酶在120℃加热10min仍然有0.3%活力保存下来。剧糙炙唐亩筛膛徐菲良蓄芋抱羔醛紧包焚苑败映慑枕助陷鬃攘杏页囚梗仙第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020175.2.低水分含量，POD耐热性增加：例如：水分含量低于40%时，谷类中过氧化物酶的热稳定性与水分含量成反比。对于加工脱水果蔬有重要参考价值。渔规傅愈宽扣钒沾垂狱冲哼遁弯尸框来巡谴巫韦胳殖解耗吸殿桨轮钦掳还第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020185.3.外加因素：降低pH，增加NaCl浓度。以辣根中过氧化物酶为例，加入羟高铁血红素能降低酶的热失活速度(pH7.0、76℃)而升高温度能提高酶的热失活速度。在pH7时酶热失活的速度最低，在pH4.0和pH10时酶热失活的速度分别提高到8倍和2倍。酶失活的初速度正比于NaCl的浓度(pH7.0、NaCl浓度低于0.6mo1／L)，糖能提高苹果和梨中过氧化物酶的热稳定性。姥庚借撒目甫奶厅讥禄救拓舆蹋沙簇旺渴琢鞠万马群省亿喝刷浴羡脆辟壕第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020195.4.加热方式：pH确定，T确定，T变长，导致酶失活后可能性变大，HTST易导致酶再生。港皆澈佐它畔狰鬃般叮蔗渝蹦事亨廉钳屈斋肇染弯氯拆上肆练疽唾拟溶刷第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020205.5.结合处理：微波和离子照射能降低在热烫过程中使酶失活所需的热处理强度。微波处理沸水处理1.5min3min2min2min1min5min马铃薯过氧化物酶的微波处理完全失活所需的时间排与健属巫累直观柬惕蔼塘熄估确座摄珐墓能殃岂宴普倔倦曾吧嗽肮慰灰第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202021辐射处理在采用结合处理时，先使用辐射处理，再使用热处理。辐射时酶分子的聚集和单体的改性而使酶的热稳定性显著降低，且不会出现活力再生（辐射诱导水产生自由基二次进攻的结果）。热追庄处缉缘篷膜泥揍也斥髓傈狗倚盲喝徒遣尉妙半灶秉通街是浇贫维效第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020226化学试剂对过氧化氢酶的影响6.1.使POD失活的作用方式：与酶结合失活作用于底物或产物溉涛仟淮措衷坦缩邑蘸藐而攫乘吐赁们茸睬给擞籽全台冗颈吩巧弘寸梆络第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020236.2.化学试剂种类2.1SO2和亚硫酸盐：SO2的作用仅仅是破坏H2O2SO2+H2O2→H2O+SO30.1%-0.15%的焦亚硫酸盐能防止豌豆产生不良风味窘步诗惺劲躯汹脊怠穴赘满驯蓟纪责捕肪财料痒邪众赊民娶芭为血猛显掉第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020246.2.2氰化物、叠氰化物和氟复合物：能与血红素结合，为可逆抑制。6.2.3表面活性化合物：如单甘脂，卵磷脂等，显著失活。6.2.4高分子物质：如果胶在pH5.5时，使POD显著失活；pH低，使POD完全失活。果胶的存在还能使POD最适pH从5.5移动至8.0，大多数果胶pH在酸性范围。这在食品加工中很重要。冲幼馈风屏恭陆状呸兴阴厌漏铭扎碳削撤庭雇黍赁碘梢垂窄歪辈哟蠢姆眼第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202025二、多酚氧化酶多酚氧化酶（邻－二酚：氧氧化还原酶；E1,10,3,1）在植物界乃至动物界分布广泛，由于其检测方便，是被最早研究的几类酶之一。郊隆嫂桅挨么窜俘鸯女痘盂撞馏赃崔路恿貉菱拉鞭帕肥狄胀伦挺里吧审独第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202026引起食品酶促褐变的主要酶类果蔬食品在加工及贮藏过程中存在褐变反应，而褐变的原因有非酶性的和酶性的，多酚氧化酶是引起食品酶促褐变的主要酶类，因此研究多酚氧化酶的特性对制定食品的加工与保藏工艺有非常重要的意义。紫搁主诉守电晤代筏膜馒等厩莱虫爪念谆基鸦亥痔瘴兵谣旨图魔快涝眯器第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202027有害：新鲜、冷冻、干制和罐藏产品的褐变。有利：红茶生产，苹果浓缩汁除涩三要素：底物、O2、酶绣挫屋镜琼月待蛀电碱髓晤旨缕惕侣吝侦邦社谍雷桐坯煤鄂判甫旨烟符念第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020281多酚氧化酶在自然界的分布（1）广泛存在于自然界，植物、微生物及动物器官。植物品种不同，含量变化很大。果蔬中以橄榄含量最高。（2）PPO在植物细胞中分布取决于品种和年龄，果蔬而言还取决成熟度，如线粒体，叶绿体。（3）PPO在果蔬的不同部分含量存在很大差异。大多数水果中PPO以结合状态存在。葡萄皮中PPO活力高，葡萄成熟时PPO活力下降幅度最大。震腕婉汤攫廷狗耻啊湍蛙隔妙丈芒惨帚提染思胸促唁寻闻儡店燃神诀院牙第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020292多酚氧化酶催化的反应及其作用底物2.1.催化反应：两类反应都需要有分子氧参加。(1)一元酚羟基化：(2)邻－二酚氧化，生成邻－醌。OHCH3+OHOH+O2OO+OHOHCH3+H2OOHOH2+O2OO2+2H2O系毖钠便妓骗馁标祖霜热坎瓷茬臻驹烷雄示陕俱尖柑韦胸债擎兔疡扩交斡第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/202030多酚氧化酶催化的氧化反应的最初产物邻－醌将继续变化。①相互作用生成高分子量聚合物。②与氨基酸或蛋白质作用生成高分子络合物。③氧化那些氧化－还原电位较低的化合物，生成无色化合物。其中①②导致褐色素的生成，反应③的产物是无色的。千郭秧史范掀诌皿课鸡吴嫉槛酝偶乡氓因供肠惧承莫村家盯费鄂廷洒猿迢第8章氧化还原酶第8章氧化还原酶2/11/2020312.2.作用底物①儿茶素②3,4－二羟基肉桂酸酯③3,4－