Polyphenol oxidase
பாலிபினால் ஆக்சிடேஸ் (PPO; மேலும் பாலிபினால் ஆக்சிடேஸ் i, குளோரோபிளாஸ்டிக்), பழம் பழுப்பு நிறத்தில் ஈடுபடும் ஒரு நொதி, ஒரு மூலக்கூறுக்கு நான்கு செம்பு அணுக்களைக் கொண்ட ஒரு டெட்ராமர் ஆகும். பிபிஓ மோனோஃபீனால்கள் மற்றும்/அல்லது ஓ-டைஃபீனால்களை அடி மூலக்கூறுகளாக ஏற்றுக்கொள்ளலாம். மோனோஃபீனால் மூலக்கூறுகளின் ஓ-ஹைட்ராக்சிலேஷனை ஊக்குவிப்பதன் மூலம் இந்த நொதி செயல்படுகிறது, இதில் பென்சீன் வளையத்தில் ஓ-டைஃபீனால்களுக்கு மாற்றாக ஒற்றை ஹைட்ராக்சில் உள்ளது (1,2 நிலைகளில் இரண்டு ஹைட்ராக்சில் மாற்றீடுகளைக் கொண்ட பினோல் மூலக்கூறுகள், இடையில் கார்பன் இல்லை). இது ஓ-டைஃபீனால்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தை மேலும் ஊக்குவித்து ஓ-குயினோன்களை உற்பத்தி செய்யலாம். பழம் பழுப்பு நிறத்தை ஏற்படுத்தும் கருப்பு, பழுப்பு அல்லது சிவப்பு நிறமிகளை (பாலிபினால்கள்) உற்பத்தி செய்ய ஓ-குயினோன்களின் விரைவான பாலிமரைசேஷனை பிபிஓ ஊக்குவிக்கிறது. அமினோ அமில டைரோசின் ஒரு ஒற்றை பினாலிக் வளையத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது பி. பி. ஓ. களின் செயல்பாட்டால் ஆக்சிஜனேற்றப்பட்டு ஓ-குயினோனை உருவாக்குகிறது. எனவே, பிபிஓக்கள் டைரோசினேஸ்கள் என்றும் குறிப்பிடப்படலாம். இந்த நொதியை உற்பத்தி செய்யும் பொதுவான உணவுகளில் காளான்கள் (அகரிகஸ் பிஸ்போரஸ்), ஆப்பிள்கள் (மாலஸ் டொமெஸ்டிகா), அவகேடோக்கள் (பெர்சியா அமெரிக்கனா) மற்றும் கீரை (லாக்டுகா சாடிவா) ஆகியவை அடங்கும். அமைப்பு மற்றும் செயல்பாடு பிபிஓ ஒரு மார்ஃபீனாக பட்டியலிடப்பட்டுள்ளது, இது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வெவ்வேறு ஹோமோ-ஒலிகோமர்களை (மார்ஃபீன் வடிவங்கள்) உருவாக்கக்கூடிய ஒரு புரதமாகும், ஆனால் அவை தனித்தனியாக வந்து வடிவங்களுக்கு இடையில் மாற்ற வடிவத்தை மாற்ற வேண்டும். இது ஒரு மோனோமர், ட்ரைமர், டெட்ராமர், ஆக்டாமர் அல்லது டோட் கேமர் ஆக உள்ளது, இது பல செயல்பாடுகளை உருவாக்குகிறது. தாவரங்களில், பிபிஓ என்பது தெளிவற்ற தொகுப்பு மற்றும் செயல்பாட்டைக் கொண்ட ஒரு பிளாஸ்டிடிக் நொதியாகும். செயல்பாட்டு குளோரோபிளாஸ்ட்களில், இது சூடோசைக்ளிக் ஃபோட்டோபாஸ்போரிலேஷனின் மத்தியஸ்தம் போன்ற ஆக்ஸிஜன் வேதியியலில் ஈடுபடலாம். என்சைம் பெயரிடல் மோனோஃபீனால் ஆக்சிடேஸ் என்சைம்கள் (டைரோசினேஸ்கள்) மற்றும் ஓ-டைஃபீனால்ஃ ஆக்ஸிஜன் ஆக்சிடோரெக்டடேஸ் என்சைம்கள் (கேட்டகோல் ஆக்சிடேஸ்கள்) இடையே வேறுபடுகிறது. டைரோசினேஸ்கள் மற்றும் கேட்டோகால் ஆக்சிடேஸ்களின் அடி மூலக்கூறு விருப்பம் செயலில் உள்ள இரண்டு செம்பு அயனிகளைச் சுற்றியுள்ள அமினோ அமிலங்களால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. விநியோகம் மற்றும் பயன்பாடுகள் மோனோஃபீனால் ஆக்சிடேஸ் மற்றும் கேட்டோகால் ஆக்சிடேஸ் என்சைம்களின் கலவை கிட்டத்தட்ட அனைத்து தாவர திசுக்களிலும் உள்ளது, மேலும் இது பாக்டீரியா, விலங்குகள் மற்றும் பூஞ்சைகளிலும் காணப்படுகிறது. பூச்சிகளில், குடிகுலர் பாலிபினால் ஆக்சிடேஸ்கள் உள்ளன மற்றும் அவற்றின் தயாரிப்புகள் வறட்சி சகிப்புத்தன்மைக்கு காரணமாகின்றன. திராட்சை எதிர்வினை தயாரிப்பு (2-எஸ் குளுட்டாதியோனைல் காஃப்டாரிக் அமிலம்) என்பது காஃப்டாரிக் அமிலத்தின் மீது பிபிஓவின் செயல்பாட்டால் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஒரு ஆக்சிஜனேற்ற கலவை மற்றும் மதுவில் காணப்படுகிறது. இந்த கலவை உற்பத்தி சில வெள்ளை ஒயின்களில் குறைந்த அளவு பழுப்பு நிறத்திற்கு காரணமாகும். தாவரங்கள் ஒட்டுண்ணிகளுக்கு எதிரான இரசாயன பாதுகாப்பின் தொகுப்பில் பாலிபினால் ஆக்சிடேஸைப் பயன்படுத்துகின்றன. தடுப்பான்கள் பிபிஓவின் இரண்டு வகையான தடுப்பான்கள் உள்ளன, அவை நொதியின் செம்பு தளத்தில் ஆக்ஸிஜனுடன் போட்டியிடுகின்றன மற்றும் பினாலிக்ஸுடன் போட்டியிடுகின்றன. உயர் தாவரங்களின் நாற்றுகளிலிருந்து பிபிஓ செயல்பாட்டை அகற்ற சமீபத்திய ஆராய்ச்சிகளிலும் டென்டாக்ஸின் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. ட்ரோபோலோன் ஒரு திராட்சை பாலிபினால் ஆக்சிடேஸ் தடுப்பானாக உள்ளது. இந்த நொதியின் மற்றொரு தடுப்பானாக பொட்டாசியம் மெட்டாபிசல்பைட் உள்ளது. வாழைப்பழ வேர் பிபிஓ செயல்பாடு டைட்டியோத்ரைடோல் மற்றும் சோடியம் மெட்டாபிசல்பைட் ஆகியவற்றால் வலுவாக தடுக்கப்படுகிறது, அதே போல் வாழைப்பழம் பிபிஓ அஸ்கார்பிக் அமிலத்துடன் (வைட்டமின் சி) கூடுதலாக சோடியம் டைட்டியோனைட் மற்றும் சிஸ்டைன் உள்ளிட்ட ஒத்த சேர்மங்களால் தடுக்கப்படுகிறது. பாலிஃபீனால் ஆக்சிடேஸ்களின் செயல்பாட்டைக் கண்காணிக்கவும், பாலிஃபீனால் ஆக்சிடேஸ் தடுப்பான்களின் தடுப்பு ஆற்றலை மதிப்பீடு செய்யவும் பல மதிப்பீடுகள் உருவாக்கப்பட்டன. குறிப்பாக, புற ஊதா/புலப்படும் (புற ஊதா/விஸ்) ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரி அடிப்படையிலான மதிப்பீடுகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மிகவும் பொதுவான புற ஊதா/விஸ் ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரி மதிப்பீட்டில் பாலிஃபீனால் ஆக்சிடேஸ்-வினையூக்கி எதிர்வினைகளின் தயாரிப்புகளான ஓ-குயினோன்களின் உருவாக்கம் அல்லது அடி மூலக்கூறின் நுகர்வு ஆகியவற்றைக் கண்காணிப்பது அடங்கும். 3-மெத்தில்-2-பென்சோதியாசோலினோன்ஹைட்ராசோன் ஹைட்ரோகுளோரைடு (எம். பி. டி. எச்) போன்ற நியூக்ளியோஃபிலிக் வினையூக்கிகளுடன் ஓ-குயினோன்களை இணைப்பதை உள்ளடக்கிய மாற்று ஸ்பெக்ட்ரோஃபோட்டோமெட்ரிக் முறையும் பயன்படுத்தப்பட்டது. பாலியாக்ரிலாமைடு ஜெல் எலக்ட்ரோபோரேசிஸ், டிரிடியம் அடிப்படையிலான கதிரியக்க மதிப்பீடுகள், ஆக்ஸிஜன் நுகர்வு மதிப்பீடு மற்றும் அணு காந்த அதிர்வு (என். எம். ஆர்) அடிப்படையிலான மதிப்பீடு போன்ற செயல்பாட்டு கறை மதிப்பீடுகள் போன்ற பிற நுட்பங்களும் பதிவாகியுள்ளன மற்றும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. என்சைமாடிக் பிரவுனிங் பாலிபினால் ஆக்சிடேஸ் என்பது பெரும்பாலான பழங்கள் மற்றும் காய்கறிகள் உட்பட தாவர மற்றும் விலங்கு இராஜ்ஜியங்கள் முழுவதும் காணப்படும் ஒரு நொதியாகும். பிபிஓ உணவுத் தொழிலுக்கு முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் இது காயம், சுருக்கம் அல்லது இன்டெண்டேஷன்களால் திசு சேதமடையும் போது நொதி பழுப்பு நிறத்தை ஊக்குவிக்கிறது, இதனால் விளைபொருட்கள் சந்தைப்படுத்த முடியாதவை மற்றும் பொருளாதார இழப்பை ஏற்படுத்துகின்றன. பிபிஓ காரணமாக நொதி பழுப்பு நிறமாக மாறுவது பழங்கள் மற்றும் காய்கறிகளில் ஊட்டச்சத்து உள்ளடக்கத்தை இழக்க வழிவகுக்கும், மேலும் அவற்றின் மதிப்பை மேலும் குறைக்கும். இந்த பிபிஓ எதிர்வினைகளின் அடி மூலக்கூறுகள் முக்கியமாக முறையற்ற அறுவடை மூலம் சேதமடைந்த தாவர உயிரணுக்களின் வெற்றிடங்களில் அமைந்திருப்பதால், பிபிஓ பழுப்பு நிற எதிர்வினைகளின் சங்கிலியைத் தொடங்குகிறது. துண்டுகளாக அல்லது தூய்மைப்படுத்தும் போது ஆக்ஸிஜனின் வெளிப்பாடு பழங்கள் மற்றும் காய்கறிகளில் பிபிஓ மூலம் நொதி பழுப்பு நிறத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. அவகேடோ, ப்ரூன்ஸ், சுல்தானா திராட்சை, பிளாக் டீ மற்றும் கிரீன் காபி பீன்ஸ் ஆகியவை பிபிஓ மூலம் ஊக்குவிக்கப்படும் பழுப்பு நிற எதிர்வினை விரும்பத்தக்கதாக இருக்கும் எடுத்துக்காட்டுகளாகும். மாம்பழத்தில், பிபிஓ வினையூக்கி என்சைம் பழுப்பு நிறமானது முக்கியமாக சாறு எரிச்சலால் ஏற்படுகிறது, இது தோல் பழுப்பு நிறத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. கேட்டகோல் ஆக்சிடேஸ் வகை பிபிஓ மாம்பழ தோல் செல்களின் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் மற்றும் வெற்றிடங்களில் உள்ள அதன் பினாலிக் அடி மூலக்கூறுகளில் அமைந்துள்ளது. செல் பெட்டிகளை உடைப்பதால், மாம்பழ தோலில் பிபிஓவின் தொடக்க நிகழ்வாக சாப் பர்ன் உள்ளது. பி. பி. ஓ மாம்பழத் தோல், சாறு மற்றும் கூழ் ஆகியவற்றில் அமைந்துள்ளது, இது தோலில் அதிக செயல்பாட்டு அளவைக் கொண்டுள்ளது. அவகேடோவில் உள்ள பிபிஓ ஆக்ஸிஜனை வெளிப்படுத்தும் போது விரைவான பழுப்பு நிறத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இது மோனோஃபீனால்கள் மற்றும் பாலிபினால்கள் ஆகிய இரண்டின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைகளை உள்ளடக்கிய ஒரு பல படி செயல்முறையாகும், இதன் விளைவாக ஓ-குயினோன் தயாரிப்புகள் பின்னர் பழுப்பு நிற பாலிமெரிக் நிறமிகளாக (மெலனின்) மாற்றப்படுகின்றன. ஆப்பிளின் அனைத்து பகுதிகளின் குளோரோபிளாஸ்ட்கள் மற்றும் மைட்டோகாண்ட்ரியாவில் உள்ள ஆப்பிளில், பிபிஓ என்பது ஆப்பிள்களின் நொதி பழுப்பு நிறத்திற்கு காரணமான முக்கிய நொதியாகும். முன்கூட்டியே தயாரிக்கப்பட்ட பழங்கள் மற்றும் காய்கறிகளுக்கான நுகர்வோர் தேவை அதிகரித்துள்ளதால், நொதி பழுப்பு நிறத்திற்கான தீர்வு ஆராய்ச்சி மற்றும் புதிய தயாரிப்பு வளர்ச்சியின் இலக்காக உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, முன்கூட்டியே வெட்டப்பட்ட ஆப்பிள்கள் ஒரு கவர்ச்சிகரமான நுகர்வோர் தயாரிப்பு, ஆனால் ஆப்பிள்களை வெட்டுவது பிபிஓ செயல்பாட்டைத் தூண்டுகிறது, இது வெட்டப்பட்ட மேற்பரப்புகளை பழுப்பு நிறமாக்குவதற்கும் அவற்றின் அழகியல் தரத்தைக் குறைப்பதற்கும் வழிவகுக்கிறது. ஆப்பிள் பழச்சாறுகள் மற்றும் ப்யூரிகளில் மோசமாக கையாளப்படும்போது அல்லது பதப்படுத்தப்படும்போது பிரவுனிங் ஏற்படுகிறது. ஆர்க்டிக் ஆப்பிள்கள், பிபிஓ செயல்பாட்டைக் குறைக்க வடிவமைக்கப்பட்ட மரபணு மாற்றப்பட்ட பழங்களுக்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு, வர்த்தக முத்திரை கொண்ட ஆப்பிள்களின் தொகுப்பாகும், அவை பிபிஓவின் வெளிப்பாட்டை அடக்குவதற்கு மரபணு அமைதிப்படுத்துவதன் மூலம் பெறப்பட்ட பழுப்பு நிறமற்ற பண்பைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் பழம் பழுப்பு நிறத்தைத் தடுக்கிறது. ஆப்ரிகாட் ஆப்ரிகாட்டில் ஒரு கிளைமேக்டெரிக் பழமாக அறுவடைக்குப் பிந்தைய முதிர்ச்சிக்கு வேகமாக உட்படுகிறது. மறைந்திருக்கும் பிபிஓ வடிவம் சேமிப்பின் முதல் வாரங்களில் தன்னிச்சையாக செயல்பட முடியும், இது 38 கேடிஏ மூலக்கூறு எடையுடன் செயலில் உள்ள நொதியை உருவாக்குகிறது. அஸ்கார்பிக் அமிலம்/புரோட்டீஸ் கலவைகள் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய நடைமுறை பழுப்பு நிற எதிர்ப்பு முறையை உருவாக்குகின்றன, ஏனெனில் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட ஆப்ரிகாட் ப்யூரிகள் அவற்றின் நிறத்தை பாதுகாக்கின்றன. உருளைக்கிழங்கில் உருளைக்கிழங்கு கிழங்கு தோலில் அதிக செறிவிலும், வெளிப்புற புறணி திசுவில் 1 முதல் 2 மிமீ அளவிலும் காணப்படும் பிபிஓ, உருளைக்கிழங்கில் பூச்சி வேட்டையாடலுக்கு எதிரான பாதுகாப்பாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது திசு சேதத்திலிருந்து நொதி பழுப்பு நிறத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. உருளைக்கிழங்கு கிழங்கின் தோல் திசுவில் ஏற்படும் சேதம் செல் பிரிவை சீர்குலைத்து, பழுப்பு நிறமாக மாற்றுகிறது. பழுப்பு அல்லது கருப்பு நிறமிகள் கிழங்கில் உள்ள அமினோ அமிலக் குழுக்களுடன் பிபிஓ குயினோன் தயாரிப்புகளின் எதிர்வினையிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. உருளைக்கிழங்கில், பிபிஓ மரபணுக்கள் உருளைக்கிழங்கு கிழங்குகளில் மட்டுமல்லாமல், இலைகள், இதழ்கள், பூக்கள் மற்றும் வேர்களிலும் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றன. அக்ரூட் பருப்புகளில் (ஜுக்லான்ஸ் ரெஜியா), பாலிஃபீனால் ஆக்சிடேஸ்களை குறியாக்கம் செய்யும் இரண்டு வெவ்வேறு மரபணுக்கள் (ஜேஆர் பிபிஓ1 மற்றும் ஜேஆர் பிபிஓ2) அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன. இரண்டு ஐசோஎன்சைம்களும் வெவ்வேறு அடி மூலக்கூறுகளை விரும்புகின்றன, ஏனெனில் ஜேஆர் பிபிஓ 1 மோனோஃபீனால்களுக்கு அதிக செயல்பாட்டைக் காட்டுகிறது, அதே நேரத்தில் ஜேஆர் பிபிஓ 2 டைஃபீனால்களுக்கு அதிக சுறுசுறுப்பாக உள்ளது. கருப்பு பாப்லரில் பாபுலஸ் நிக்ராவிலிருந்து ஒரு மோனோமெரிக் கேடெக்கோல் ஆக்சிடேஸ் காஃபிக் அமிலத்தை குயினோன் மற்றும் மெலனைனாக காயமடைந்த உயிரணுக்களில் மாற்றுகிறது. தொடர்புடைய நொதிகள் ப்ராபெனோலோக்சிடேஸ் என்பது பூச்சிகள், நண்டுகள் மற்றும் புழுக்கள் உள்ளிட்ட சில முதுகெலும்பற்ற விலங்குகளில் காணப்படும் நிரப்பு பதிலின் மாற்றியமைக்கப்பட்ட வடிவமாகும். ஹீமோசயனின் பினோல் ஆக்சிடேஸ்களுக்கு ஒத்ததாக உள்ளது (எ. கா. டைரோசினேஸ்) ஏனெனில் இரண்டு நொதிகளும் செம்பு செயலில் உள்ள தள ஒருங்கிணைப்பு வகையைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன. ஹீமோசயனின் பிபிஓ செயல்பாட்டையும் வெளிப்படுத்துகிறது, ஆனால் செயலில் உள்ள இடத்தில் அதிக ஸ்டெரிக் மொத்தத்திலிருந்து மெதுவான இயக்கவியலுடன். பகுதி சிதைவு உண்மையில் செயலில் உள்ள தளத்திற்கு அதிக அணுகலை வழங்குவதன் மூலம் ஹீமோசயனின் பிபிஓ செயல்பாட்டை மேம்படுத்துகிறது. ஆரியூசிடின் சிந்தேஸ் தாவர பாலிபினால் ஆக்சிடேஸுக்கு ஒத்ததாக இருக்கிறது, ஆனால் சில குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்களைக் கொண்டுள்ளது. ஆரோன் சிந்தேஸ் அரோன்களின் உருவாக்கத்தை ஊக்குவிக்கிறது. கோரியோப்சிஸ் கிராண்டிஃப்ளோராவிலிருந்து சுத்திகரிக்கப்பட்ட ஆரோன் சிந்தேஸ் ஐசோளிகிரிடிஜெனினுக்கு எதிரான பலவீனமான டைரோசினேஸ் செயல்பாட்டைக் காட்டுகிறது, ஆனால் நொதி கிளாசிக் டைரோசினேஸ் அடி மூலக்கூறுகள் எல்-டைரோசின் மற்றும் டைராமைனுடன் வினைபுரிவதில்லை, எனவே இது கேட்டகோல் ஆக்சிடேஸ் என வகைப்படுத்தப்பட வேண்டும். மேலும் காண்க கேடெக்கோல் ஆக்சிடேஸ் டைரோசினேஸ் குறிப்புகள் ஈசி 1.14.18 செப்பு நொதிகள்