烟草多酚氧化酶及其与烟草品质关系的研究进展

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安徽农业科学 . u a o A hi .c 20, ( )18—1 3 J r l f nu A Si 06 3 7: 1 3 o n . 4 3 8

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金琼琼

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金琼琼

烟草多酚氧化酶及其与烟草品质关系的研究进展武德传， 徐晓燕， 2董召荣， 朱小茜， 2(. 1安徽农业大学农学院，安徽合肥 2 03;. 306 2中国科学技术大学地球与空间科学学院，安徽台肥 2 02 ) 306

摘要烟草多酚氧4￣ (o peo Oi s,P )导的酶促棕色化反应会影响烟叶、的色泽和内在质量， E Pl hnl x a PO介 y de烟丝因此多酚氧化酶一直是近年来烟草研究的热点。从 PO的酶学特性、 P烟草生产各阶段 PO活性变化、P P PO与烟叶质量的关系等方面。总结了近年来烟草 PO的研 P究成果。为烟草生产提供较为全面的知识。以期 关键词烟草；多酚氧化酶；烟草品质中图分类号 S 7文献标识码 A 52 文章编号 01— 6￣o)7 31 0 57 6n( 6o—18— 3Re蚺 I vI si oY n l iaei o ac lnsa dteRe t m cw c p a tT bco L a s Ada e nP l￣eo Oxds nT bco Pa t n h l l i ht enP 0 ni ac efQu ly ao o ai t W U D - a t l ( gi l】 C l g,n u gi lrlU iesy H f, n u 2O2 ) e￣u ne A r ut a c L ol e A h i r ut a n ri, ee A h i 3O6地 e A c u v t i

Abt c Bonn at nm dae yPl hnl x ae P 0) oac nf n upes too,hc s anu t oac ef uly S ay s at rw igr ci e i db o p eo O i s( P i bcoc o 1 n l a l w i n flOt col q ai .om n r e o t y d nt a r anc r hih b a tr e rhso b co P 0 h v en c r e u eey as T e r e t ee rh ahe e e t a o t b c oP 0 w t r p cst i h rcei is e ac e nt a c P a eb e ar o t n t s e r .h c n sac c i m ns b u t a c P i e e t o t c aa t

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i od rl sp l g n r n w d e n t a c o p e o O i s . n re u py e ea k o h gs i o co P l h n l xd e n l b y a

Ke od Tbco;o p eo O i s(P;Tbco l f u| yw rs oac Pl hnl xd e P 0) oac a ai y a e q t y

多酚氧化酶 (o pe l x a,P )属于氧化还原酶 Pl hn i s P O y oOde类，是植物中广泛存在的一类铜蛋白质，其共同特征是通过

P O活力的下降百分数 P与温度的关系式为 P=4 . 6 P 55 5 l( n一3) 7 .6。韩富根l的研究与此类似， PO的 0一 902 5 J但 P最高活性温度不是 3, 5 c而是 4 q。 q I c )

分子氧催化酚类物质氧化成醌，醌再与其他醌、氨基酸、 蛋白质及化合物聚合成色素物质。烟草多酚氧化酶介导的酶促棕色化反应，会影响烟叶的外观质量，降低烟叶内致香物质的含量，使烟叶品质下降，经济效益降低。因此， l J研究烟草多酚氧化酶对提高烟叶质量有重要意义。I烟草 P 0的酶学特性 P

122 H值。韩富根 I认为， 1— 0℃的条件下， . p 5 J在 8 2烟草 P O的活性随 p P H值的逐渐增加(H4~ ) p 9而逐渐增强， p H值达到 6时，酶活性达到高峰，然后随着 p H值的继续增加，酶活性又逐渐减弱，呈抛物线形，且在碱性条件下酶活性下降较快。说明烟草 P O不耐碱， P而较为耐酸。戴亚l 4 认为，P I PO的活性在 p H值 70 .左右时最高； p在 H值< . 70的条件下，其活力明显下降； p在 H值>70的条件下， .其活力缓慢降低； p在 H值 60的条件下， .其活力仅为 p H值 70 .时的4 .%; p 55在 H值 80的条件下， .其活力为在 p H值 70 .时的7

.%; 27其在低的 p H值(H=34 ) p,时条件下，不显示多酚氧化酶的活性。POⅡ的活性在 p P H值 60 .左右时最高。 123化学药剂。 ..12 3 1烟草 PO的激活效应。从已知的几种植物的 .. . P

11烟草 P 0的底物专一性韩富根研究表明， . P 2 J烟草 P O对焦儿茶酚和焦性没食子酸的米氏常数值均有一定 P影响。该酶与焦儿茶酚的 K值为 02 m lL与焦性没食¨ . mo, 5/子酸的 K值为4m o L说明 P O与焦儿茶酚的亲和力较 ml,/ P强，与焦性没食子酸的亲和力次之。烟草 PO不催化苯酚。 P WmBo h r等研究了烟草栽培种 Smu中的 PO对底 i rtcs 3 o at _ as n P

物愈创木酚的催化特征， D在 H值 605 m o L .、 m l磷酸钠溶 0/液中测得其 K值为 43随着底物浓度的增加， m .,酶活性增加严格遵循 Mca iM n n程，到最大反应速度一半时， i es et方 h l— e达

PO氨基酸序列可以看出， P虽然它们在 N端和 C端明显缺少同源性，却存在 2个含铜的高度保守区 CA和 C B而且 u u,都具有很高的同源性， PO活性中心区域；是 P给烟草 P O中 P 加入铜离子，可促进 P O活性的提高， P这进一步证明了烟草PO中铜离子的存在 l J P 6。

其底物浓度 K为 43底物浓度由0¨ .;增加到4 m o L PO 0 ml时，P /涪I随底物浓度的增加而增大，生未表现出底物抑制效应。 12理化条件对烟草 P O活性的影响 . P 121温度。烟叶 P OI和 P OⅡ在 2—5 .. P P 0 0℃范围内均保持着较高的活力，且活性均在 4℃左右较高， I )在此温度下 P OI P相对活力高于 PO1 4 P 1j 。温度越低，P P O活性高峰出现的越慢，随着温度升高，活性高峰出现的越快，酶在 4℃以下时， o酶活性经过 2 i 0 n出现弱的高峰， m但持续时间较长，而在5 5℃以上时，只需 1 mn酶活性就出现强的高 0 i 峰，然后迅速失活 5。雷东锋l研究发现： j 3 5℃条件下烟叶P O的活性最高， P温度由 3 5℃升至 7 5℃活性逐渐降低，随

雷东锋l认为， u J C2浓度在 0 1 10m o L范围内， . . ml / PO活性的净增

长百分率随 C2 P u浓度的增大而增大，但增长幅度逐渐趋于缓和，研究发现，净增长百分比 P与 C2 u浓度 C的对数呈线性关系，回归关系式为： P=3 .4 1C一 2 2 9n

印.1。刘石[韩富根l研究都表明，u是烟叶 P O的 96、 J C2 P 良好激活剂，酶的活性随着 CS￣ uO含量的升高而增强。肖 厚荣l 1认为， 0 J微量铜的加入能促进酶活性的提高，c2/[u ][P] 0 2 PO为 .0左右时，酶活性最大；c2/ P O为 0 9[u][P] .1时，源 c 2 P O活性表现出抑制作用。外 u对 P

着温度的升高，活性下降幅度减慢，每一温度下， mn内活 5 i性急剧下降， mn活性趋于稳定，回归法得出烟叶中 5 i后 用基金项目国家烟草专卖局资助项目( 1 0 320 ) 1 2000 5。 0 作者简介武德传 (94一 )男， 17。安徽定远人，士研究生，究方向硕研烟草生理生化。 *通讯作者，士生导师。硕教授，— a Em i ld3 O O@ 1 3. o。 6 cr n 0 5 1 -2收稿日期 2 o . 12

1232烟草 P O的抑制效应。为控制和抑制烟草 PO ... P P

引起的褐变，人们已采取的方法大体上可分为抑制剂抑制、 反义 R A抑制和转基因抑制 3种。常规抑制剂有铜试剂、 N硫脲、D A、基乙醇、a S 3 ET巯 N H O和柠檬酸等；相同浓度下，在

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20 06生

铜试剂的抑制效果最强，次是 E)、乙醇、。随着其 I￣巯基 Z硫脲

往往较高，一般都在 03V g( i F以上， . c/ mn gW) m黑暴烟甚至高达 04 c . V ( i ) mn g。此外，株的留叶数增加，烟

对 PO P研究的深入，利用反义 R A技 …… 此处隐藏：10320字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……