摘要:多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)是茶樹(camellia sinensis)中普遍存在的一種酶
關(guān)鍵詞:紅茶
多酚氧化酶是一類末端氧化酶
1 多酚氧化酶的分類
根據(jù)多酚氧化酶催化底物的不同
兒茶酚氧化酶通常被稱作多酚氧化酶(PPO),普遍分布于植物體各器官和組織內(nèi)
按溶解狀態(tài)茶葉PPO分為游離態(tài)和束縛態(tài)兩大類
2 多酚氧化酶的細(xì)胞學(xué)定位
PPO是一種質(zhì)體酶
3多酚氧化酶酶源及其同工酶
Tanaka T.等研究多種供試材料后發(fā)現(xiàn)這些材料勻漿液均可氧化EC和EGC形成茶黃素,其中枇杷
茶葉PPO同工酶的研究始于20世紀(jì)六七十年代
4多酚氧化酶的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
現(xiàn)有研究表明PPO定位于質(zhì)體膜上。PPO首先在細(xì)胞質(zhì)中合成含有轉(zhuǎn)運(yùn)肽(導(dǎo)肽)的前體肽
,導(dǎo)肽引導(dǎo)PPO進(jìn)入質(zhì)體后被切除,PPO成為有活性的成熟蛋白。導(dǎo)肽通常位于N末端,含有80~90個(gè)氨基酸,蛋白酶切割的位點(diǎn)一般是丙氨酸一絲氨酸或丙氨酸一丙氨酸之間。導(dǎo)肽N端含大量的親水性氨基酸殘基,C端約有50%疏水氨基酸殘基。在PPO的C端非編碼區(qū)還含有一些糖類,可能對(duì)維持PPO的正確構(gòu)象起作用。植物PPO具有高度的同源性,功能活性部位都有兩個(gè)富含組氨酸(His)的銅離子結(jié)合區(qū)(CuA和CuB),CuA區(qū)和CuB區(qū)各有3個(gè)保守的His,通過(guò)配位鍵形成特定的空間三維結(jié)構(gòu)。Klabunde對(duì)成熟PPO進(jìn)行晶體衍射研究印證了銅離子與組氨酸共價(jià)結(jié)合,其中H88.H109.H218與CuA共價(jià)結(jié)合5多酚氧化酶的基因結(jié)構(gòu)
借助基因工程技術(shù)對(duì)PPO基因研究至今
與其他真核基因不同,已克隆的番茄
、蠶豆、煙草、甘蔗6 多酚氧化酶的生理功能
6.1 多酚氧化酶與紅茶品質(zhì)的關(guān)系
PPO作為紅茶發(fā)酵中的關(guān)鍵酶
竹尾忠一研究紅茶制造中PPO的活性變化后發(fā)現(xiàn)鮮葉中PPO活性在茶葉萎凋過(guò)程中逐漸增加,酶活性隨萎凋溫度提高而有較快增長(zhǎng)
紅茶發(fā)酵過(guò)程中添加外源PPO可提高發(fā)酵葉中的PPO活性
應(yīng)用茶鮮葉勻漿懸浮發(fā)酵工藝生產(chǎn)紅茶,在發(fā)酵方式上較傳統(tǒng)發(fā)酵工藝有所變化
6.2 多酚氧化酶的其他功能
光合植物中PPO定位于葉綠體類囊體膜上,由此推測(cè)PPO可能與植物光合作用有關(guān)
PPO參與植物體的損傷免疫應(yīng)答
7展望
作為紅茶制造中的關(guān)鍵酶類
,PPO對(duì)紅茶品質(zhì)的形成有至關(guān)重要的作用。選擇PPO含量高、活性高的茶葉資源生產(chǎn)紅茶基因工程技術(shù)的發(fā)展和茶葉研究的深入使得二者能夠結(jié)合起來(lái)。應(yīng)用基因工程技術(shù)
,克隆高活性的PPO基因,構(gòu)建表達(dá)工程菌,獲得工程蛋白酶,應(yīng)用于紅茶生產(chǎn),有利于提高紅茶品質(zhì),而且可廣泛應(yīng)用于紅茶加工、茶黃素生產(chǎn)等方面,這也將推動(dòng)我國(guó)紅茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。應(yīng)用基因工程技術(shù)可獲得茶樹優(yōu)良種質(zhì)資源
。黃建安等采用PCR-SSCP分析與個(gè)體DNA測(cè)序相結(jié)合的方法研究茶樹PPO基因,并對(duì)酶切位點(diǎn)變異作進(jìn)一步的PCR-RFLP分析,探討了SNP與茶樹品種適制性及遺傳背景的關(guān)聯(lián)性,并指出HpaⅡ酶切位點(diǎn)在引物L(fēng)7/L8擴(kuò)增區(qū)段多態(tài)性較豐富,適制紅茶的品種多為AA基因型,此位點(diǎn)能被HpaⅡ完全酶切?div id="d48novz" class="flower left">相比較常規(guī)游離酶制劑
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