《氧化還原酶》精選演示PPT

1、2021-7-91 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 一、過氧化物酶一、過氧化物酶 二、多酚氧化酶二、多酚氧化酶 三、三、 脂肪氧合酶脂肪氧合酶 四、葡萄糖氧化酶四、葡萄糖氧化酶 五、超氧化物歧化酶五、超氧化物歧化酶 2021-7-92 一、過氧化物酶（一、過氧化物酶（PODperoxidase） o過氧化物酶是存在于各種動物、植物和微生物體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)。原劑的氧化反應(yīng)。 2021-7-93 1過氧化物酶作用方式及分布過氧化物酶作用方式及分布 o1.1過氧化物酶作用方式過氧化

2、物酶作用方式 過氧化物酶（供體：過氧化氫過氧化物酶（供體：過氧化氫 氧化還原酶）氧化還原酶） 催化過氧化氫分解時，同時有氫供體參加。催化過氧化氫分解時，同時有氫供體參加。 H2O2+ AH2 2H2O+A POD 酚類、胺類化合物、某些雜環(huán)化合物和一些無機(jī)離子等酚類、胺類化合物、某些雜環(huán)化合物和一些無機(jī)離子等 都可以作為過氧化物酶的供氫體。都可以作為過氧化物酶的供氫體。 2021-7-94 o1.2過氧化物酶分類過氧化物酶分類 （1） 含鐵過氧化物酶含鐵過氧化物酶 正鐵血紅素過氧化物酶正鐵血紅素過氧化物酶：含有正鐵血紅素：含有正鐵血紅素為為 輔基，存在于高等植物、動物和微生物中。輔基，存在于高

3、等植物、動物和微生物中。 綠過氧化物酶綠過氧化物酶：綠過氧化物酶的輔基也含有一：綠過氧化物酶的輔基也含有一 個鐵原卟啉基團(tuán)，這類酶存在于動物器官和乳個鐵原卟啉基團(tuán)，這類酶存在于動物器官和乳 中（中（乳過氧化氫酶乳過氧化氫酶）。）。 （2）黃蛋白過氧化物酶：含有黃素腺嘌呤二核苷酸）黃蛋白過氧化物酶：含有黃素腺嘌呤二核苷酸 作為輔基，這類酶存在于作為輔基，這類酶存在于微生物微生物和和動物動物組織中。組織中。 2021-7-95 o1.分布：分布： 過氧化物酶在植物細(xì)胞中以兩種形式存在：過氧化物酶在植物細(xì)胞中以兩種形式存在： 以可溶形式存在于細(xì)胞漿中以可溶形式存在于細(xì)胞漿中 以結(jié)合形式在細(xì)胞中與細(xì)胞

4、壁或細(xì)胞以結(jié)合形式在細(xì)胞中與細(xì)胞壁或細(xì)胞 器相結(jié)合器相結(jié)合 2021-7-96 2 過氧化物酶在食品加工中的應(yīng)用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(biāo)：如過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，過氧化物酶出現(xiàn)兩個峰值，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。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，特別是過氧化物酶的活力與果蔬產(chǎn)品，特別是非非 酸性蔬菜酸性蔬菜在保藏期間形成的不良風(fēng)味有關(guān)。在保藏期間形成的不良風(fēng)味有關(guān)。 （3）過氧化物酶屬于最耐熱的酶類，在果蔬加）過氧化物

5、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)。工中常被當(dāng)作熱處理是否充分的指標(biāo)。 2021-7-97 方法：將已熱處理的原料中抽取樣品，橫切，隨方法：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，即放入愈創(chuàng)木酚或聯(lián)苯胺溶液中，然后取出， 在切面上滴在切面上滴0.3%H2O2，數(shù)分鐘后，用，數(shù)分鐘后，用愈創(chuàng)愈創(chuàng) 木酚處理的樣品變?yōu)楹稚痉犹幚淼臉悠纷優(yōu)楹稚?lián)苯胺變?yōu)樯钏{(lán)聯(lián)苯胺變?yōu)樯钏{(lán) 色色，說明過氧化物酶未被破壞，熱處理時間，說明過氧化物酶未被破壞，熱處理時間 不夠，如果均不變色，則表示熱處理效果良不夠，如果均不變色，則表示熱處理效果良 好。好

6、。 POD的測定方法：的測定方法： 2021-7-98 3過氧化物酶最適過氧化物酶最適pH和最適溫度和最適溫度 3.1最適最適pH 過氧化物酶一般都含有多種同功酶，因此最適過氧化物酶一般都含有多種同功酶，因此最適pH 范圍較寬。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，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，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；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)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)含構(gòu)含螺旋結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定，酸化后螺旋結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定，酸化后螺旋結(jié)構(gòu)

7、破壞，螺旋結(jié)構(gòu)破壞， 產(chǎn)生產(chǎn)生結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。 2021-7-99 表表8-1一些果蔬中的過氧化物酶的最適一些果蔬中的過氧化物酶的最適pH 果蔬果蔬最適最適pH說明說明 葡萄葡萄5.4 4.05.0 5.06.0 檸檬酸磷酸緩沖液檸檬酸磷酸緩沖液 硼酸緩沖液硼酸緩沖液0.2mol/L 醋酸緩沖液醋酸緩沖液0.1mol/L 香蕉香蕉4.55.0 4.5 陰離子部分陰離子部分 陽離子部分陽離子部分 菠蘿菠蘿 青刀豆青刀豆 馬鈴薯馬鈴薯 4.2 5.05.4 5.0 緩沖液濃度（緩沖液濃度（0.10.2mol/L) 可溶態(tài)、離子結(jié)合態(tài)和共價結(jié)合態(tài)可溶態(tài)、離子結(jié)合態(tài)和共價結(jié)合態(tài) 勻漿勻漿 2021-7-9

8、10 3.最適溫度差異較大：最適溫度差異較大：35-60。 n不同來源的過氧化物酶在最適作用溫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）中過氧化物酶的最薯和花菜（均漿）中過氧化物酶的最 適溫度分別為適溫度分別為55和和3540。 2021-7-911 4過氧化物酶的熱穩(wěn)定性過氧化物酶的熱穩(wěn)定性 o4.1. 熱失活概念熱失活概念 雙向性：雙向性：POD中含有不同的耐熱性質(zhì)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失活，而耐熱部分在同樣的溫度緩慢

9、地失活。地失活。 2021-7-912 在在88熱處理時甜玉米中過氧化物酶的失活熱處理時甜玉米中過氧化物酶的失活 （用鄰-苯二胺作為氫體底物測定酶活力） 2021-7-913 可逆性：經(jīng)熱處理后的酶液在室溫或較低溫可逆性：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。度下保藏，它的活力部分可以再生。 例如：辣根過氧化物酶在例如：辣根過氧化物酶在70 加熱加熱1小時后，小時后， 在在30 下再生的酶活力可達(dá)到處理前的下再生的酶活力可達(dá)到處理前的 30-40%，而在，而在50 下不能再生，如再降下不能再生，如再降 低到低到40 時，酶活力又開始提高。時，酶活力又開始提高。 202

10、1-7-914 o4.2. 過氧化物酶冷凍增活效應(yīng)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。凍保藏后，質(zhì)量比酶完全失活時要高。 2021-7-915 o4.3. 非脂肪氧合酶作用非脂肪氧合酶作用 在熱失活中過氧化物酶分子聚集成寡聚體，在熱失活中過氧化物酶分子聚集成寡聚體， 分子量增加一倍，這個過程包括酶分子展開和分子量增加一倍，這個過程包括酶分子展開和 展開的酶分子進(jìn)一步堆積，展開的酶分子進(jìn)一步堆積，血紅素基暴露血紅素基暴露

11、，增，增 加了血紅素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，導(dǎo)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）。用（熱燙鈍化）。 2021-7-916 5 影響過氧化物酶熱失活的因素影響過氧化物酶熱失活的因素 o5.1. 不同來源的不同來源的POD具有不同的耐熱性。具有不同的耐熱性。 一般來說，植物的過氧化物酶活力越高，它的耐一般來說，植物的過氧化物酶活力越高，它的耐 熱性也越高。熱性也越高。 n比如馬鈴薯和花菜勻漿中的過氧化物酶在比如馬鈴薯和花菜勻漿中的過氧化物酶在 95加熱加熱10min就完全而不可逆地失活。就完

12、全而不可逆地失活。 n而甘藍(lán)中的過氧化物酶在而甘藍(lán)中的過氧化物酶在120加熱加熱 10min仍然有仍然有0.3%活力保存下來?；盍Ρ４嫦聛?。 2021-7-917 o5.2. 低水分含量，低水分含量，POD耐熱性增加：耐熱性增加： n例如：水分含量低于例如：水分含量低于40%時，谷類中過氧時，谷類中過氧 化物酶的熱穩(wěn)定性與水分含量成反比?；锩傅臒岱€(wěn)定性與水分含量成反比。 n對于加工對于加工脫水果蔬脫水果蔬有重要參考價值。有重要參考價值。 2021-7-918 o5.3. 外加因素：降低外加因素：降低pH，增加，增加NaCl濃度。濃度。 n以辣根中過氧化物酶為例，加入羥高鐵血紅素能以辣根中過氧

13、化物酶為例，加入羥高鐵血紅素能 降低酶的熱失活速度降低酶的熱失活速度(pH 7.0、76) n而升高溫度能提高酶的熱失活速度。而升高溫度能提高酶的熱失活速度。 n在在pH7時酶熱失活的速度最低，在時酶熱失活的速度最低，在pH 4.0和和 pH10時酶熱失活的速度分別提高到時酶熱失活的速度分別提高到8倍和倍和2倍。倍。 n酶失活的初速度正比于酶失活的初速度正比于NaCl的濃度的濃度(pH7.0、 NaCl濃度低于濃度低于0.6mo1L)， n糖能提高蘋果和梨中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性。糖能提高蘋果和梨中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性。 2021-7-919 o5.4. 加熱方式：加熱方式：pH確定，確定，T確

14、定，確定，T變長，導(dǎo)變長，導(dǎo) 致酶失活后可能性變大，致酶失活后可能性變大，HTST易導(dǎo)致酶再生。易導(dǎo)致酶再生。 2021-7-920 o5.5. 結(jié)合處理：結(jié)合處理： 微波和離子照射能降低在熱燙過程中使酶失活微波和離子照射能降低在熱燙過程中使酶失活 所需的熱處理強(qiáng)度。所需的熱處理強(qiáng)度。 微波處理沸水處理 1.5min3min 2min2min 1min5min 馬鈴薯過氧化物酶的微波處理完全失活所需的時間馬鈴薯過氧化物酶的微波處理完全失活所需的時間 2021-7-921 輻射處理 o在采用結(jié)合處理時，先使用輻射處理，再使用在采用結(jié)合處理時，先使用輻射處理，再使用 熱處理。輻射時酶分子的聚集和單

15、體的改性而熱處理。輻射時酶分子的聚集和單體的改性而 使酶的熱穩(wěn)定性顯著降低，且不會出現(xiàn)活力再使酶的熱穩(wěn)定性顯著降低，且不會出現(xiàn)活力再 生（輻射誘導(dǎo)水產(chǎn)生自由基二次進(jìn)攻的結(jié)果）。生（輻射誘導(dǎo)水產(chǎn)生自由基二次進(jìn)攻的結(jié)果）。 2021-7-922 6 化學(xué)試劑對過氧化氫酶的影響化學(xué)試劑對過氧化氫酶的影響 6.1. 使使POD失活的作用方式：失活的作用方式： o與酶結(jié)合失活與酶結(jié)合失活 o作用于底物或產(chǎn)物作用于底物或產(chǎn)物 2021-7-923 6.2. 化學(xué)試劑種類化學(xué)試劑種類 2.1 SO2和亞硫酸鹽：和亞硫酸鹽：SO2的作用僅僅是破壞的作用僅僅是破壞 H2O2 SO2+ + H2O 2H2O+SO

16、3 o0.1%-0.15%的焦亞硫酸鹽能防止豌豆產(chǎn)生的焦亞硫酸鹽能防止豌豆產(chǎn)生 不良風(fēng)味不良風(fēng)味 2021-7-924 6.2.2 氰化物、疊氰化物和氟復(fù)合物：能與血紅素氰化物、疊氰化物和氟復(fù)合物：能與血紅素 結(jié)合，為可逆抑制。結(jié)合，為可逆抑制。 6.2.3 表面活性化合物：如單甘脂，卵磷脂等，顯表面活性化合物：如單甘脂，卵磷脂等，顯 著失活。著失活。 6.2.4 高分子物質(zhì)：高分子物質(zhì)： 如果膠在如果膠在pH5.5時，使時，使POD顯著失活；顯著失活；pH 低，使低，使POD完全失活。果膠的存在還能使完全失活。果膠的存在還能使POD 最適最適pH從從5.5移動至移動至8.0，大多數(shù)果膠，大多

17、數(shù)果膠pH在酸在酸 性范圍。這在食品加工中很重要。性范圍。這在食品加工中很重要。 2021-7-925 二、二、 多酚氧化酶多酚氧化酶 o多酚氧化酶（鄰二酚：氧氧化還原多酚氧化酶（鄰二酚：氧氧化還原 酶；酶；E1,10,3,1）在植物界乃至動物界）在植物界乃至動物界 分布廣泛，由于其檢測方便，是被最早分布廣泛，由于其檢測方便，是被最早 研究的幾類酶之一。研究的幾類酶之一。 2021-7-926 引起食品酶促褐變酶促褐變的主要酶類 o果蔬食品在加工及貯藏過程中存在褐變反應(yīng)，果蔬食品在加工及貯藏過程中存在褐變反應(yīng)， 而褐變的原因有非酶性的和酶性的，多酚氧化而褐變的原因有非酶性的和酶性的，多酚氧化

18、酶是引起食品酶促褐變的主要酶類，因此研究酶是引起食品酶促褐變的主要酶類，因此研究 多酚氧化酶的特性對制定食品的加工與保藏工多酚氧化酶的特性對制定食品的加工與保藏工 藝有非常重要的意義。藝有非常重要的意義。 2021-7-927 o有害：新鮮、冷凍、干制和罐藏產(chǎn)品的有害：新鮮、冷凍、干制和罐藏產(chǎn)品的 褐變。褐變。 o有利：紅茶生產(chǎn)，蘋果濃縮汁除澀有利：紅茶生產(chǎn)，蘋果濃縮汁除澀 o三要素：底物、三要素：底物、O2、酶、酶 2021-7-928 1多酚氧化酶在自然界的分布多酚氧化酶在自然界的分布 o（1）廣泛存在于自然界，植物、微生物及動物廣泛存在于自然界，植物、微生物及動物 器官。植物品種不同，含

19、量變化很大。果蔬中器官。植物品種不同，含量變化很大。果蔬中 以橄欖含量最高。以橄欖含量最高。 o（2）PPO在植物細(xì)胞中分布取決于品種和年齡，在植物細(xì)胞中分布取決于品種和年齡， 果蔬而言還取決成熟度，如線粒體，葉綠體。果蔬而言還取決成熟度，如線粒體，葉綠體。 o（3）PPO在果蔬的不同部分含量存在很大差異。在果蔬的不同部分含量存在很大差異。 大多數(shù)水果中大多數(shù)水果中PPO以結(jié)合狀態(tài)存在。葡萄皮中以結(jié)合狀態(tài)存在。葡萄皮中 PPO活力高，葡萄成熟時活力高，葡萄成熟時PPO活力下降幅度最活力下降幅度最 大。大。 2021-7-929 2多酚氧化酶催化的反應(yīng)及其作用底物多酚氧化酶催化的反應(yīng)及其作用底物

20、 o2.1.催化反應(yīng)：兩類反應(yīng)都需要有分子氧參加。催化反應(yīng)：兩類反應(yīng)都需要有分子氧參加。 (1) 一元酚羥基化：一元酚羥基化： (2) 鄰二酚氧化，生成鄰醌。鄰二酚氧化，生成鄰醌。 OH CH3 + OH OH + O2 O O + OH OH CH3 + H2O OH OH 2 + O2 O O 2 + 2H2O 2021-7-930 多酚氧化酶催化的氧化反應(yīng)的最初產(chǎn)物鄰醌將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。繼續(xù)變化。 相互作用生成高分子量聚合物。相互作用生成高分子量聚合物。 與氨基酸或蛋白質(zhì)作用生成高分子絡(luò)合物與氨基酸或蛋白質(zhì)作用生成高分子絡(luò)合物。 氧化那些氧化還原電位較

21、低的化合物，生成氧化那些氧化還原電位較低的化合物，生成 無色化合物。無色化合物。 n其中其中導(dǎo)致褐色素的生成，反應(yīng)導(dǎo)致褐色素的生成，反應(yīng)的產(chǎn)物的產(chǎn)物 是無色的。是無色的。 2021-7-931 2.2.作用底物 兒茶素兒茶素 3,4二羥基肉桂酸酯二羥基肉桂酸酯 3,4二羥基苯丙氨酸二羥基苯丙氨酸 酪氨酸酪氨酸 2021-7-932 3 多酚氧化酶抑制效應(yīng)多酚氧化酶抑制效應(yīng) 酶促褐變?nèi)蛩兀好?，底物，酶促褐變?nèi)蛩兀好?，底物，O2。 （1）對酶的抑制：）對酶的抑制： oPPO以以銅銅為輔基的金屬蛋白，金屬螯合為輔基的金屬蛋白，金屬螯合 物，如物，如抗壞血酸抗壞血酸、檸檬酸檸檬酸、EDTA、果、果

22、 膠、氰化物。膠、氰化物。 2021-7-933 （2）與酶催化生成的反應(yīng)產(chǎn)物作用）與酶催化生成的反應(yīng)產(chǎn)物作用 同鄰二酚氧化產(chǎn)物醌作用的還原劑，同鄰二酚氧化產(chǎn)物醌作用的還原劑，如抗如抗 壞血酸壞血酸、SO2、偏重亞硫酸鹽。、偏重亞硫酸鹽。 醌偶合劑：與醌作用，生成穩(wěn)定的無色化合醌偶合劑：與醌作用，生成穩(wěn)定的無色化合 物，如半胱氨酸、谷胱甘肽、物，如半胱氨酸、谷胱甘肽、SO2、偏重亞、偏重亞 硫酸鹽。硫酸鹽。 2021-7-934 （3）清除酶作用的底物）清除酶作用的底物 o與酚類底物作用的化合物：與酚類底物作用的化合物： nPVPP（聚乙烯吡咯烷酮）與酚強(qiáng)烈締合，（聚乙烯吡咯烷酮）與酚強(qiáng)烈締合

23、， 消去底物。消去底物。 n隔氧隔氧 o（4） 熱燙處理（滅酶）熱燙處理（滅酶） 2021-7-935 4光照強(qiáng)度與多酚氧化酶活性光照強(qiáng)度與多酚氧化酶活性 多酚氧化酶屬于植物體內(nèi)的末端氧化酶系多酚氧化酶屬于植物體內(nèi)的末端氧化酶系 統(tǒng)，光照明顯促進(jìn)了此酶的活性。統(tǒng)，光照明顯促進(jìn)了此酶的活性。 不同光照條件下海帶體內(nèi)酚類化合物含量不同光照條件下海帶體內(nèi)酚類化合物含量 的結(jié)果表明，在的結(jié)果表明，在01200 Lx(勒克斯勒克斯)間，間， PPO隨光照強(qiáng)度增加而呈上升趨勢隨光照強(qiáng)度增加而呈上升趨勢。在對玫瑰。在對玫瑰 組織培養(yǎng)的研究中，采用不同的遮光處理組織培養(yǎng)的研究中，采用不同的遮光處理(對對 照、

24、單層膜、雙層膜照、單層膜、雙層膜)，其結(jié)果也同樣證明在，其結(jié)果也同樣證明在 一定的光照強(qiáng)度變化幅度內(nèi)，一定的光照強(qiáng)度變化幅度內(nèi)，PPO活性和接種活性和接種 后的褐變率均隨光強(qiáng)增加而上升。另外在茶葉后的褐變率均隨光強(qiáng)增加而上升。另外在茶葉 研究中也有與此相一致的報道。研究中也有與此相一致的報道。 2021-7-936 三、三、 脂肪氧合酶脂肪氧合酶（lipoxygenase, LOX） o脂肪氧合酶（亞油酸：氧脂肪氧合酶（亞油酸：氧 氧化還原酶；氧化還原酶；EC 1.13.1.13）是近）是近20年發(fā)現(xiàn)的與植物代謝有年發(fā)現(xiàn)的與植物代謝有 密切關(guān)系的一種酶，它屬于氧化還原酶屬的范密切關(guān)系的一種酶，

25、它屬于氧化還原酶屬的范 疇，廣泛存在于植物體中。研究認(rèn)為，它可能疇，廣泛存在于植物體中。研究認(rèn)為，它可能 參與植物參與植物生長、發(fā)育、成熟、衰老生長、發(fā)育、成熟、衰老的各個過程，的各個過程， 特別是成熟衰老過程中自由基的產(chǎn)生以及特別是成熟衰老過程中自由基的產(chǎn)生以及乙烯乙烯 的生物合成，都發(fā)現(xiàn)有脂氧合酶的參與。因此的生物合成，都發(fā)現(xiàn)有脂氧合酶的參與。因此 脂肪氧合酶被認(rèn)為是引起機(jī)體衰老的一類重要脂肪氧合酶被認(rèn)為是引起機(jī)體衰老的一類重要 的酶。的酶。 2021-7-937 1 脂肪氧合酶催化的反應(yīng)脂肪氧合酶催化的反應(yīng) 圖7-1脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分結(jié)構(gòu) n脂肪氧合酶的結(jié)構(gòu)中含有非血紅素鐵非血紅

26、素鐵，能專一催化 含順，順順，順1，4戊二烯戊二烯的多不飽和脂肪酸及酯，通 過分子加氫，形成具有共扼雙鍵的氫過氧化衍生物共扼雙鍵的氫過氧化衍生物。 2021-7-938 o脂肪氧合酶對于它作用的底物具有特異性的脂肪氧合酶對于它作用的底物具有特異性的 要求，含有要求，含有順，順順，順1，4戊二烯戊二烯的直鏈脂的直鏈脂 肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作為脂肪氧合肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作為脂肪氧合 酶的底物。酶的底物。 o最普通的底物是必需脂肪酸：最普通的底物是必需脂肪酸： n亞油酸亞油酸 oCH3（CH2）4CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH n亞麻酸亞麻酸 oCH3(CH2CH=CH)3

27、(CH2)7COOH n花生四烯酸花生四烯酸 oCH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH 2021-7-939 o順，順順，順1，4戊二烯單位的戊二烯單位的亞甲基亞甲基在在8 位的脂肪酸異構(gòu)體（亞油酸）是脂肪氧合酶的位的脂肪酸異構(gòu)體（亞油酸）是脂肪氧合酶的 最佳底物。最佳底物。 o脂肪氧合酶作用于亞油酸時，能產(chǎn)生亞油酸的脂肪氧合酶作用于亞油酸時，能產(chǎn)生亞油酸的 13L和和9D氫過氧化物衍生物。氫過氧化物衍生物。 2021-7-940 2021-7-941 2 脂肪氧合酶作用的初期產(chǎn)物的進(jìn)一步變化脂肪氧合酶作用的初期產(chǎn)物的進(jìn)一步變化 o如果將氫過氧化亞油酸看作為脂肪氧合酶的

28、初期如果將氫過氧化亞油酸看作為脂肪氧合酶的初期 產(chǎn)物，那么它進(jìn)一步變化的產(chǎn)物將十分復(fù)雜的，產(chǎn)物，那么它進(jìn)一步變化的產(chǎn)物將十分復(fù)雜的， 氫過氧化亞油酸變化的可能途徑，它們包括：氫過氧化亞油酸變化的可能途徑，它們包括： n氫過氧化亞油酸的還原，過氧化物酶體系氫過氧化亞油酸的還原，過氧化物酶體系 參與這類反應(yīng)；參與這類反應(yīng)； n酶催化氫過氧化亞油酸異構(gòu)化成多羥基衍酶催化氫過氧化亞油酸異構(gòu)化成多羥基衍 生物和酮：生物和酮： n氫過氧化亞油酸的環(huán)氧化，這類反應(yīng)發(fā)生氫過氧化亞油酸的環(huán)氧化，這類反應(yīng)發(fā)生 在面粉水懸濁液體系之中；在面粉水懸濁液體系之中； 2021-7-942 n馬鈴薯中的酶催化氫過氧化亞油酸

29、生成馬鈴薯中的酶催化氫過氧化亞油酸生成 乙烯醚；乙烯醚； n在無氧條件下，脂肪氧合酶催化氫過氧在無氧條件下，脂肪氧合酶催化氫過氧 化亞油酸和亞油酸發(fā)生二聚化反應(yīng)，同時化亞油酸和亞油酸發(fā)生二聚化反應(yīng)，同時 生成戊烷和氧代二烯酸等產(chǎn)物；生成戊烷和氧代二烯酸等產(chǎn)物； n氫過氧化亞油酸分解生成揮發(fā)性的醛和氫過氧化亞油酸分解生成揮發(fā)性的醛和 酮，是否有一種特殊的酮，是否有一種特殊的“裂解酶裂解酶”參與這參與這 類反應(yīng)還沒有確定。類反應(yīng)還沒有確定。 2021-7-943 o氫過氧化亞油酸通過上述各種途徑可以產(chǎn)生氫過氧化亞油酸通過上述各種途徑可以產(chǎn)生 數(shù)以百計的不同產(chǎn)物，因此，同一種脂肪氧數(shù)以百計的不同產(chǎn)物

30、，因此，同一種脂肪氧 合酶能同時以合酶能同時以合乎需要和不合乎需要合乎需要和不合乎需要的方式的方式 影響食品的質(zhì)量，其中一些產(chǎn)物不會影響影響食品的質(zhì)量，其中一些產(chǎn)物不會影響食食 品的感官質(zhì)量品的感官質(zhì)量，它們的生成，從某種意義上，它們的生成，從某種意義上 講，通過競爭減少了另一些有損于食品感官講，通過競爭減少了另一些有損于食品感官 質(zhì)量的產(chǎn)物的生成。質(zhì)量的產(chǎn)物的生成。 o除了上述六種途徑外，氫過氧化亞油酸還能除了上述六種途徑外，氫過氧化亞油酸還能 與食品中非脂肪成分作用，從而進(jìn)一步影響與食品中非脂肪成分作用，從而進(jìn)一步影響 食品的質(zhì)量。食品的質(zhì)量。 2021-7-944 3脂肪氧合酶的作用對食

31、品質(zhì)量的影響脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的影響 o食品的質(zhì)量取決于它的色、香、味。質(zhì)構(gòu)和食品的質(zhì)量取決于它的色、香、味。質(zhì)構(gòu)和 營養(yǎng)價值。脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的營養(yǎng)價值。脂肪氧合酶的作用對食品質(zhì)量的 影響比較復(fù)雜，它既有助于提高一些質(zhì)量指影響比較復(fù)雜，它既有助于提高一些質(zhì)量指 標(biāo)，又能損害另一些質(zhì)量指標(biāo)。標(biāo)，又能損害另一些質(zhì)量指標(biāo)。 2021-7-945 3.1 脂肪氧合酶的作用對焙烤食品質(zhì)量的影響脂肪氧合酶的作用對焙烤食品質(zhì)量的影響 o脂肪氧合酶在焙烤工業(yè)中起著重要的作用。脂肪氧合酶在焙烤工業(yè)中起著重要的作用。 在面包等面制品的生產(chǎn)過程中，添加適量的在面包等面制品的生產(chǎn)過程中，添加適量的

32、 脂肪酸氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少脂肪酸氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少 量不飽和脂肪酸氧化分解，生成具有量不飽和脂肪酸氧化分解，生成具有芳香風(fēng)芳香風(fēng) 味味的羰基化合物，從而能改進(jìn)面粉的顏色和的羰基化合物，從而能改進(jìn)面粉的顏色和 焙烤質(zhì)量。焙烤質(zhì)量。 2021-7-946 漂白面粉 o在面粉中加入在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大含脂肪氧化酶活力的大 豆粉，可改善面粉的顏色和焙烤質(zhì)量。豆粉，可改善面粉的顏色和焙烤質(zhì)量。 o脂肪氧合酶可通過偶合反應(yīng)導(dǎo)致胡蘿卜脂肪氧合酶可通過偶合反應(yīng)導(dǎo)致胡蘿卜 色素被漂白。色素被漂白。 2021-7-947 強(qiáng)化面筋蛋白 o大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同時

33、還具有氧大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同時還具有氧 化面筋蛋白質(zhì)的功能，從而對面團(tuán)和烘焙食品化面筋蛋白質(zhì)的功能，從而對面團(tuán)和烘焙食品 產(chǎn)生有益的影響。在面粉中加入脂肪和大豆粉產(chǎn)生有益的影響。在面粉中加入脂肪和大豆粉 后，脂肪經(jīng)脂肪氧合酶作用所生成的氫過氧化后，脂肪經(jīng)脂肪氧合酶作用所生成的氫過氧化 物起著物起著氧化劑氧化劑的作用。在后者的作用下，面筋的作用。在后者的作用下，面筋 蛋白質(zhì)的巰基蛋白質(zhì)的巰基(SH)被氧化成被氧化成SS，這這 對于強(qiáng)化面團(tuán)中的蛋白質(zhì)，即面筋蛋白質(zhì)的三對于強(qiáng)化面團(tuán)中的蛋白質(zhì)，即面筋蛋白質(zhì)的三 維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是必要的。維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是必要的。 2021-7-948 o脂肪氧合酶還具

34、有另外一個重要功能就是通過脂肪氧合酶還具有另外一個重要功能就是通過 面筋蛋白質(zhì)的氧化，防止脂肪的結(jié)合增加面團(tuán)面筋蛋白質(zhì)的氧化，防止脂肪的結(jié)合增加面團(tuán) 中游離脂肪的數(shù)量，這就保證了外加起酥脂肪中游離脂肪的數(shù)量，這就保證了外加起酥脂肪 能能有效地改進(jìn)面包的體積和軟度有效地改進(jìn)面包的體積和軟度。在游離脂肪。在游離脂肪 釋出時所伴隨的面筋蛋白質(zhì)的氧化，對于改進(jìn)釋出時所伴隨的面筋蛋白質(zhì)的氧化，對于改進(jìn) 面團(tuán)的流變性質(zhì)是很重要的。在促使面筋蛋白面團(tuán)的流變性質(zhì)是很重要的。在促使面筋蛋白 質(zhì)氧化的過程中，氧化脂肪中間物也起重要的質(zhì)氧化的過程中，氧化脂肪中間物也起重要的 作用。作用。 改進(jìn)面包的體積和軟度改進(jìn)面

35、包的體積和軟度 2021-7-949 3.2 脂肪氧合酶的作用對于食品顏色、風(fēng)味脂肪氧合酶的作用對于食品顏色、風(fēng)味 和營養(yǎng)的影響和營養(yǎng)的影響 o脂肪氧合酶作用于不飽和脂肪酸及脂時產(chǎn)脂肪氧合酶作用于不飽和脂肪酸及脂時產(chǎn) 生的初期產(chǎn)物，在進(jìn)一步分解后生成的揮生的初期產(chǎn)物，在進(jìn)一步分解后生成的揮 發(fā)性化合物對不同的食品的風(fēng)味產(chǎn)生截然發(fā)性化合物對不同的食品的風(fēng)味產(chǎn)生截然 不同的影響。不同的影響。 2021-7-950 （1）對食品風(fēng)味的影響 n在一些水果和蔬菜中，例如番茄、豌豆、青刀在一些水果和蔬菜中，例如番茄、豌豆、青刀 豆、香蕉和黃瓜，這些揮發(fā)性化合物構(gòu)成了人豆、香蕉和黃瓜，這些揮發(fā)性化合物構(gòu)成了

36、人 們期望的風(fēng)味成分，們期望的風(fēng)味成分， n然而在冷凍蔬菜和其他加工食品中，它們卻產(chǎn)然而在冷凍蔬菜和其他加工食品中，它們卻產(chǎn) 生了不良的風(fēng)味。生了不良的風(fēng)味。 n在谷類保藏過程中產(chǎn)生的不良風(fēng)味也與脂肪氧在谷類保藏過程中產(chǎn)生的不良風(fēng)味也與脂肪氧 合酶作用的初期產(chǎn)物的進(jìn)一步分解有關(guān)。合酶作用的初期產(chǎn)物的進(jìn)一步分解有關(guān)。 n脂肪氧合酶還直接或間接地和肉類酸敗及高蛋脂肪氧合酶還直接或間接地和肉類酸敗及高蛋 白質(zhì)食品的不良風(fēng)味有關(guān)。白質(zhì)食品的不良風(fēng)味有關(guān)。 2021-7-951 n它作用的產(chǎn)物對維生素它作用的產(chǎn)物對維生素A及維生素及維生素A原的破原的破 壞；壞； n它的作用減少了食品中必需不飽和脂肪酸的

37、它的作用減少了食品中必需不飽和脂肪酸的 含量；含量； n酶作用的產(chǎn)物同蛋白質(zhì)的必需氨基酸作用，酶作用的產(chǎn)物同蛋白質(zhì)的必需氨基酸作用， 從而降低了蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及功能性質(zhì)。從而降低了蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值及功能性質(zhì)。 （2）脂肪氧合酶對食品營養(yǎng)的影響 2021-7-952 4 脂肪氧合酶的抑制脂肪氧合酶的抑制 o脂肪氧合酶會產(chǎn)生兩種有害的副作用：一是造脂肪氧合酶會產(chǎn)生兩種有害的副作用：一是造 成有營養(yǎng)價值的多不飽和脂肪酸損失，二是產(chǎn)成有營養(yǎng)價值的多不飽和脂肪酸損失，二是產(chǎn) 生導(dǎo)致酸敗的氧化產(chǎn)物。在加工保藏期間產(chǎn)生生導(dǎo)致酸敗的氧化產(chǎn)物。在加工保藏期間產(chǎn)生 不良的風(fēng)味或?qū)е率称吩谄渌矫娴馁|(zhì)量的下不良的

38、風(fēng)味或?qū)е率称吩谄渌矫娴馁|(zhì)量的下 降，因此，很多情況下，采用各種方法使脂肪降，因此，很多情況下，采用各種方法使脂肪 氧合酶失活是十分必要的：主要包括氧合酶失活是十分必要的：主要包括控制溫度控制溫度 和和pH以及使用抗氧化劑以及使用抗氧化劑。 2021-7-953 四、四、 葡萄糖氧化酶（葡萄糖氧化酶（GOD） Glucose Oxidase，簡稱，簡稱GOD，-D-葡萄糖：葡萄糖： 氧化氧化 氧化還原酶；氧化還原酶；EC1.1.3.4）是一種需氧脫氫）是一種需氧脫氫 酶，能專一地氧化酶，能專一地氧化-D-葡萄糖成為葡萄糖酸和過葡萄糖成為葡萄糖酸和過 氧化氫。氧化氫。 2021-7-954 1

39、 葡萄糖氧化酶催化的反應(yīng)葡萄糖氧化酶催化的反應(yīng) o葡萄糖氧化酶的催化反應(yīng)，按條件不同有如下三葡萄糖氧化酶的催化反應(yīng)，按條件不同有如下三 種形式：種形式： n在沒有過氧化氫酶存在下，每克分子葡萄糖在沒有過氧化氫酶存在下，每克分子葡萄糖 氧化酶氧化時消耗氧化酶氧化時消耗1克分子氧?？朔肿友?。 C6H12O6 + O2 C6H12O7 + H2O2 2021-7-955 o在有過氧化氫酶存在下，每克分子葡萄糖氧化在有過氧化氫酶存在下，每克分子葡萄糖氧化 酶氧化時消耗酶氧化時消耗1克原子氧?？嗽友?。 C 6 H 1 2 O 6 + 1 / 2 O 2 C6H12O7 o在有乙醇和過氧化氫酶存在下，過

40、氧化氫同時在有乙醇和過氧化氫酶存在下，過氧化氫同時 被用于乙醇的氧化作用，此時，每克分子葡萄被用于乙醇的氧化作用，此時，每克分子葡萄 糖氧化酶氧化時消耗糖氧化酶氧化時消耗1克分子氧?？朔肿友?。 C6H12O6 + C2H5OH + O2 C6H12O7 + CH3CHO + H2O 2021-7-956 1.1 葡萄糖氧化酶的催化特異性葡萄糖氧化酶的催化特異性 o葡萄糖氧化酶與其他大多數(shù)酶一樣，特異性非葡萄糖氧化酶與其他大多數(shù)酶一樣，特異性非 常嚴(yán)格。它對常嚴(yán)格。它對-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖表現(xiàn)出高度的專表現(xiàn)出高度的專 一性。葡萄糖氧化酶底物分子一性。葡萄糖氧化酶底物分子C（ （1）上的羥基

41、在 上的羥基在 酶的催化作用中起到重要作用，且羥基處在酶的催化作用中起到重要作用，且羥基處在- 位時酶的活力比處在位時酶的活力比處在-位時高約位時高約160倍。底物倍。底物 分子中的任何一點(diǎn)改變都會顯著降低其氧化速分子中的任何一點(diǎn)改變都會顯著降低其氧化速 率。率。 O H O H H H H H O HOH OH O H E F A D O O H H H H H OH OH O H O +E F A D H 2 O 2 E F A D + H 2O2 H 2O O H O H O H H H H H COOHOH OH O H H -D-葡 萄 糖 酸 內(nèi) 酯 D-葡 萄 糖 酸 2021-

42、7-957 2葡萄糖氧化酶的分子組成及其作用機(jī)制葡萄糖氧化酶的分子組成及其作用機(jī)制 o葡萄糖氧化酶以黃素腺嘌呤二核苷酸葡萄糖氧化酶以黃素腺嘌呤二核苷酸 （FAD）為輔基，每克分子酶含）為輔基，每克分子酶含2克分子克分子 FAD，來源不同，其分子量亦有所差別。，來源不同，其分子量亦有所差別。 o目前葡萄糖氧化酶的工業(yè)酶制劑主要來源目前葡萄糖氧化酶的工業(yè)酶制劑主要來源 于于黑曲霉黑曲霉，因此黑曲霉葡萄糖氧化酶是這，因此黑曲霉葡萄糖氧化酶是這 類酶中研究得最為徹底的一種。黑曲霉葡類酶中研究得最為徹底的一種。黑曲霉葡 萄糖氧化酶分子量為萄糖氧化酶分子量為160000左右。左右。 2021-7-958

43、o實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，葡萄糖氧化酶催化的反應(yīng)的速度 同時取決于O2 和葡萄糖的濃度，反應(yīng)遵循Ping Pong Bi Bi機(jī)制，可以用下面的圖表來表示： 2021-7-959 o圖中G和L分別代表-D-葡萄糖和-D-葡萄糖酸內(nèi)酯。 也可以用下式描述葡萄糖氧化酶催化的反應(yīng)： O H OH H H H H OHOH OH OH EFAD O OH H H H H OH OH OH O +EFADH2 O2 EFAD + H2O2 H2O OH OH OH H H H H COOHOH OH OH H -D-葡萄糖酸內(nèi)酯 D-葡萄糖酸 2021-7-960 o反應(yīng)中，氧化態(tài)酶反應(yīng)中，氧化態(tài)酶EFAD作為脫

44、氫酶從作為脫氫酶從-D-葡萄糖分葡萄糖分 子中取走兩個氫原子形成還原態(tài)酶子中取走兩個氫原子形成還原態(tài)酶EFADH2和和-D-葡葡 萄糖酸內(nèi)酯，隨后萄糖酸內(nèi)酯，隨后-D-葡萄糖酸內(nèi)酯非酶水解成葡萄糖酸內(nèi)酯非酶水解成D- 葡萄糖酸，同時還原態(tài)葡萄糖氧化酶被分子氧再氧化葡萄糖酸，同時還原態(tài)葡萄糖氧化酶被分子氧再氧化 成氧化態(tài)葡萄糖氧化酶。如果反應(yīng)體系中存在過氧化成氧化態(tài)葡萄糖氧化酶。如果反應(yīng)體系中存在過氧化 氫酶，那么氫酶，那么H2O2被催化分解成被催化分解成H2O和和O2。 2021-7-961 3葡萄糖氧化酶在食品加工中的應(yīng)用葡萄糖氧化酶在食品加工中的應(yīng)用 o葡萄糖氧化酶的作用歸納起來不外乎四個方葡萄糖氧化酶的作用歸納起來不外乎四個方 面：一是去葡萄糖，二是脫氧，三是殺菌，面：一是去葡萄糖，二是脫氧，三是殺菌， 四是測定葡萄糖含量。四是測定葡萄糖含量。 2021-7-962 五五 超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶 超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，簡簡 稱稱SOD, EC1.15.1.1）是一類含金屬的酶。）是一類含金屬的酶。 2021-7-963 o超氧化物歧化酶每克分子酶的氨基酸殘基數(shù)在超氧化物歧化酶每克分子酶的氨基酸殘基數(shù)在 300個左右，它在生物界分布極廣，廣泛存在個左右，它在生物界分布極廣