о-Дифенолоксидаза, Полифенолоксидаза | Лекции о ферментах

о-Дифенолоксидаза (прежнее название — полифенолоксидаза), катализирует окисление дифенолов, полифенола, монофенолов, дубильных веществ с помощью кислорода воздуха. Наименее устойчивы к окислению о-дифенолы, у которых гидроксильные группы расположены при соседних углеродных атомах:

Дифенилоксидаза
Пирокатехин -> 1,2-бензихинон

Дифенолоксидаза – универсальный растительный фермент, присутствующий во всех органах и тканях. Субстратная специфичность дифенолоксидазы зависит от источника выделения фермента. Она различна у изоформ, выделенных из одного растения.

о-дифенолоксидаза – медьсодержащий фермент. Ингибиторы фермента – синильная кислота, азид натрия, сероуглерод, окись углерода, диэтилдитиокарбамат, хелаты. Для проявления активности оптимален рН 5–7.

Под действием дифенолоксидазы растительные фенолы окисляются в хиноны, которые, конденсируясь, превращаются в меланины. Конденсация хинонов протекает по свободнорадикальному механизму. Цвет меланинов зависит от их молекулярной массы. Чем крупнее молекула, тем темнее окраска, по мере увеличения молекулярной массы цвет меняется от розового до черного. Окисление фенолов под действием под действием дифенолоксидазы и тирозиназы (тирозин-2-монооксигеназы) лежит в основе потемнения овощей и фруктов, при чистке, измельчении, сушке. Потемнение чайного листа в процессе ферментации также связано с окислением дубильных веществ в присутствии дифенолоксидазы и кислорода.

В практике для борьбы с окислительным потемнением перерабатываемых овощей и фруктов используют различные способы, в основе которых лежит инактивация дифенолоксидазы или разобщение фермента с кислородом. Для инактивации используют обработку паром или горячей водой (бланширование), а также подкисление: при рН ниже 3 фермент нестабилен.

Применение восстанавливающих агентов, таких как аскор­биновая кислота, сернистый газ и бисульфит натрия, приостанавливает потемнение продуктов: в присутствии этих агентов происходит восста­новление о-хинонов в фенолы и подавляется процесс конденсации хинонов. Введение восстановительных агентов в начальный момент контакта растительного сырья с кислородом можно рассматривать как разобщение фермента с кислородом, который связывают восстановители.

Хорошие результаты дает выдерживание материала, прошедшего механическую обработку (очистку, резку), в слабых растворах лимон­ной кислоты. Лимонная кислота обладает хелатным действием, она свя­зывает каталитически активные ионы меди, что приводит к подавлению активности дифенолоксидазы. Своевременное погружение растительно­го материала в воду (а еще лучше – в слегка подсоленную воду) также достаточно эффективно. Процессы окисления развиваются во времени, и если материал тотчас залить водой, разобщив тем самым с кислоро­дом воздуха, можно предотвратить потемнение.

 

Ссылка на основную публикацию