Chương 4: bài giảng hóa sinh trong sự hư hỏng thực phẩm

Chương 4: HÓA SINH CỦA
SỰ HƯ HỎNG THỰC PHẨM

1


4.1 Sự nâu hóa do enzyme

Aged white wine with brown color


4.1 Sự nâu hóa do enzyme
Các enzym tham gia vào các phản ứng nâu hóa:
monophenol monoxygenase hoặc tyrosinase (EC 1.14.18.1): khởi đầu
diphenol oxidase hoặc catechol oxidase (EC 1.10.3.2) = polyphenol oxidase
(PPO): thực hiện
laccase (EC 1.10.3.1): thực hiện

PPO phân bố rộng rãi trong các thực vật bậc cao và nấm và mô động vật


A. Đặc tính của polyphenol oxidase
Gen mã hóa cho PPO có thể là một gen đơn lẻ hoặc như nhiều gen dẫn đến có
những isozyme.

Hai izoenzymes đã có mặt trong hồng, táo Fuji, cà phê và atisô
Sơn tra PPO cho thấy bốn đồng dạng
PPO phân tách từ đậu là một tetramer với khối lượng 120 kDa
dứa có ba isoenzymes, với đồng vị chính là một tetramer của các tiểu đơn vị
giống hệt nhau có khối lượng 25 kDa

Khối lượng phân tử của PPO từ các loài khác:
dâu, 65 kDa
hạt dẻ, 69 kDa
thịt quả thông, 90 kDa


A. Đặc tính của polyphenol oxidase


A. Đặc tính của polyphenol oxidase


A. Đặc tính của polyphenol oxidase
Trung tâm hoạt động của PPO bao gồm hai nguyên tử đồng phối hợp với sáu
histidines, và tồn tại trong ba trạng thái oxy hóa: deoxy (Ed), met (Em) và oxy (Eo)


B. Mechanism of Reaction


B. Mechanism of Reaction
Hydroxylation of monophenol to o-diphenol

Dehydrogenation of o- diphenol to o-quinone


B. Mechanism of Reaction
Sự hình thành của melanins màu nâu
- Phản ứng đầu tiên: hydroxyl thứ cấp của o-quinone hoặc o-diphenol:

- Các hợp chất tạo thành (tri phenolic trihydroxybenzene) tương tác với o-quinone
để tạo thành hydroquinone:

- Hydroxyquinones trải qua trùng hợp và chuyển đổi sang polyme đỏ rồi đến đỏnâu, và cuối cùng đến melanin màu nâu


B. Mechanism of Reaction
Vai trò, đặc điểm của PPO
oxidase đầu cuối trong hô hấp
sinh tổng hợp lignin
sinh tổng hợp các betalain
chống lại sự nhiễm trùng do virus, vi khuẩn và nấm
tăng sức đề kháng đối với sâu ngài đêm [Spodoptera
litura (F.)] ở cà chua chuyển gen overexpressing PPO
Hoạt lực thay đổi theo độ chín và ở các bộ phận khác
nhau
Hoạt động phụ thuộc nhiệt độ
pH thích hợp 5-7
Được tăng cường khi quả, củ bị thương tổn

Betalain



B. Mechanism of Reaction


D. Phenolic Compounds in Food Material

Phenolic compounds

Major plant secondary metabolites: 10,000 known structures
Are substances with aromatic ring(s) bearing one or more
hydroxyl moieties, either free or involved in ester or ether bonds
Contribute up > 90% of the total antioxidant capacity in most
fruits and vegetables


Classification
Phenolic compounds

Phenolic acids

Hydroxybenzoic
acids
(C6-C1)

Flavones

Flavonoids
(C6-C3-C6)

Stilbenes
(C6-C2-C6)

Hydroxycinnamic
acids
(C6-C3)

Flavonols

Flavan-3-ols

Lignans
(C6-C2-C6)2

Tannins

Hydrolysable
tannins

Isoflavones

Anthocyanins

Condensed
tannins

Flavanones


1. Classification

Phenolic acids


1. Classification

Hydrolysable tannins

1. Classification

Hydrolysable tannins
Gallotannin


1. Classification

Hydrolysable tannins
Ellagitannin

Tellimagrandin I

Casuarinin

Corilagin

Tellimagrandin II


1. Classification

Flavonoids


1. Classification

Flavonoids
Flavonols

1. Classification

Flavonoids
Flavones


1. Classification

Flavonoids
Isoflavones


1. Classification

Flavonoids
Isoflavones = phyto-oestrogens

Metabolism of the soy isoflavone daidzein to Odesmethylangolensin and equol (Lampe, 2009).


1. Classification

Flavonoids
Flavanones