马铃薯多酚氧化酶处理亚甲基蓝+文献综述(3)
数万种之多,包括酸性染料、阳离子染料、直接染料、分散染料、偶氮染料、活
性染料和还原染料等。染料的持久性和难生物降解的特性,带来了一系列的问
题，染料废水，若不经过处理直接排放,将会破坏水体的生态环境,且经过生物
积聚作用进入人体,最终影响人类健康。亚甲基蓝是燃料废水的代表，马铃薯多
酚氧化酶能不能降解亚甲基蓝呢？这就是本论文主要研究的课题。
1.1多酚氧化酶
多酚氧化酶是一种蛋白体，在茶树生命活动和茶叶加工过程中参与一系列由
酶促活动而引起的化学变化，故又被称为生物催化剂。茶叶中的酶较为复杂，种
类很多，包括氧化还原酶、水解酶、裂解酶、磷酸化酶、移换酶和同工异构酶等
几大类。酶蛋白具有一般蛋白质的特性，在高温或低温条件下有易变性失活的特
点。各类酶均有其活性的最适温度范围，一般在 30C～50℃范围内酶活性最强[6]
酶若失活、变性，则就丧失了催化能力。酶的催化作用具有专一性，如多酚氧化
酶，只能使茶多酚物质氧化，聚合成茶多酚的氧化产物茶黄素、茶红素和茶褐素
等；蛋白酶只能促使蛋白质分解为氨基酸。茶叶加工就是利用酶具有的这种特性，
用技术手段钝化或激发酶的活性，使其沿着茶类所需的要求发生酶促反应而获得
各类茶特有的色香。如绿茶加工过程中的杀青就是利用高温钝化酶的活性，在
短时间内制止由酶引起的一系列化学变化，形成绿叶绿汤的品质特点。红茶加工
过程中的发酵就是激化酶的活性，促使茶多酚物质在多酚氧化酶的催化下发生氧
化聚合反应，生成茶黄素、茶红素等氧化产物，形成红茶红叶红汤的品质特点。
1.1.1多酚氧化酶的定义和结构
中文名称：多酚氧化酶
英文名称：polyphenol oxidase 简称 PPO
定义：编号：EC 1.10.3.1。一类含铜的氧化还原酶，催化邻-苯二酚氧化成
邻-苯二醌，也能作用于单酚单加氧酶的底物。[7]
结构：PPO具有时绿体蛋盘的典型特征——导肽，它的作用是将成熟的蛋白质输送到类囊体腔，也称为转运肽。转运肽一般位于PPO的N一末端，包括83--93个氨
基酸，其N端有大量的亲水氨基酸残基，C端氮基酸残基中大约50％为疏水残基。
在PPO前体的N一末端和C一末端的中间区域是与Cu结合的保守区域，也是PPO的活
性中心。从已经测得的十多种多酚氧化酶基因的氨基酸序列来看，大多数植物的
ppO与细菌、真菌和哺乳动物酪氨酸酶相同，多酚氧化酶在氨基酸水平上，至少
具有两个富含组氨酸的Cu结合区，Hunt M．D.认为还存在第三个富含组氨酸的Cu
结合区CuC。除此之外，许多植物，如桃、草莓、菠菜、马铃薯、苹果等PPO分子
中含有糖成分，不过不同植物的PPO的含糖量有所不同。PPO的Cu结合区是该酶的
主要功能区，其他部分则对酶的构象、高级结构的形成和文持起作用。中间高度
保守的Cu结合区富含His残基，每个Cu与3个His残基以配位键相连，形成了有特
定三文结构的活性部位。有些PPo抑制剂(如氰化物和NaN3等)能与Cu形成配位化
合物，使酶失活。CuA与PPO的水溶性有关，CuB是底物的连接位置，CuC贝tJ与分
子氧相连，CuA、CuB彼此相互影响，CuB--CuC在空间相连，从而使酶整体具有活
性。PPO的C端是疏水性的。番茄7个PPO都有一段折叠(10～20 aa)可能是PPO的膜
结合区的疏水C端，它能将成熟的蛋白质导入类囊体腔。葡萄浆果ppo前体加工过
程中常切掉一个16． 2 kD无活性的c端。蚕豆叶的ppo在提取过程中对蛋白酶敏感。