ポリフェノールオキシダーゼ

ポリフェノールオキシダーゼといえば、それが何なのかわからない人も多いでしょう。実は、ポリフェノールオキシダーゼはタンパク質で、一般的にはお茶の加工における触媒です。一般的に、ポリフェノールオキシダーゼは果物や野菜にも含まれています。ポリフェノールオキシダーゼが少ないほど、植物にとって良いです。ポリフェノールオキシダーゼは触媒としてよく使用され、果物や野菜に適しています。以下は、ポリフェノールオキシダーゼの詳細な紹介です。

ポリフェノールオキシダーゼと植物におけるその機能

植物組織（リンゴ、ライチ、ほうれん草、ジャガイモ、豆、茶葉、桑の葉、タバコなど）では、PPOは小胞体膜と結合しており、自然状態では不活性です。しかし、組織の均質化または損傷後、PPOは活性化され、活性になります。果物と野菜の組織では、緑色の葉のPPO活性の種類、種類と成熟によって異なります[7]。可溶性PPOは、主に葉緑体やミトコンドリアなどのオルガネラに存在し、これらのオルガネラの他の特定の部分に縛られており、Thanaraj S.N.紅茶は、緑茶の生産に有益ですが、新鮮なリンゴでは、ポリフェノールオキシダーゼはほぼ完全に葉緑体に存在します。これら2つの部分から調製されたPPOの基質特異性はわずかに異なります[11]。劉剛剛氏は、PPO は細胞内の葉緑体やミトコンドリアだけでなく、細胞壁にも存在し、発酵に影響を与える可能性があると考えています。細胞がわずかに損傷している限り、PPO は影響を受けます。ポリフェノールオキシダーゼはプラスチド酵素です。一部の研究者は、ポリフェノールオキシダーゼはプラスチドにのみ存在する可能性があると考えています[12]。篩管や篩細胞などのプラスチドのない組織にはポリフェノールオキシダーゼがありません。ただし、C4植物の葉など、プラスチドのある組織にもポリフェノールオキシダーゼが欠けている可能性があります。ポリフェノールオキシダーゼは、必ずしもプラスチドを含むすべての植物組織に存在するわけではありませんが、プラスチドを含む植物組織には確実に存在します。

分子生物学の発展により、トマトやリンゴなどのポリフェノールオキシダーゼの遺伝子がクローン化されました。浙江大学の趙東ら[12]は、茶樹ポリフェノールオキシダーゼのクローニングと配列比較を行った。クローン化されたポリフェノールオキシダーゼ遺伝子から、それらはすべて 6 ～ 7 個の遺伝子からなる遺伝子ファミリーに属していることがわかります。これらの遺伝子の発現には時間的、空間的な違いや組織特異性（PPO は若い組織では発現するが、成熟した組織では発現しない）があり、ポリフェノール酸化酵素の遺伝子が植物内で異なる役割を果たしていることを示しています。高等植物組織の褐色化は主に、ポリフェノールのキノンへの酸化を触媒する PPO の作用によるものです。キノンは細胞内タンパク質中のアミノ酸と重合して反応し、メラニンの沈殿を引き起こします。

微生物ラッカーゼ

ラッカーゼは、ポリフェノールオキシダーゼの 3 つの主要なクラスの中で最も広い基質を持つ酵素です。ラッカーゼは1883年に吉田によって漆の樹液から初めて発見され、その後、多数の菌類からラッカーゼが発見されました。ラッカーゼはさまざまな構造を持つ多くの源から得られ、異なる源からのラッカーゼの触媒特性は大きく異なります。同じ白色腐朽菌種など、同じ供給源からでも、酸化能力、最適pH、基質特異性など、異なる特性を持つラッカーゼ成分が分泌されるため、触媒酸化効果も異なります。ラッカーゼ分子中の銅イオンはラッカーゼ触媒反応の活性中心であり、触媒酸化プロセスにおいて決定的な役割を果たします。

菌類の中で、ラッカーゼは担子菌類、ポリポルス菌類、アスペルギルス菌類、ニューロスポラ菌類、ポドスポラ菌類、アスペルギルス菌類に多く分布しています。現在、担子菌類のうち白色腐朽菌がラッカーゼの主な供給源となっている。ジボダンらはまた、イネの根にあるアゾスピリルム・リポフェラムから細菌ラッカーゼを単離した。

Huang Ganmingらは、Trametes gallicaを出発細菌として、その担子胞子を紫外線変異誘発処理し、PDA-RBBRプレート色変化法で一次スクリーニングを行い、さらに培養液のラッカーゼ活性をABTS法で測定して再スクリーニングを行い、高生産性ラッカーゼ変異株SAH-12を得た。

Huang Jun ら (2006) は、森林樹木の根元の土壌からラッカーゼ活性を持つ細菌株を分離し、その細菌が Klebsiella 属に属することを特定し、Klebsiella sp-601 と命名しました。これはクレブシエラ菌におけるラッカーゼ活性に関する最初の報告である。