Polyphenol oxidase
پولیفینول آکسیڈیز (پی پی او ؛ پولیفینول آکسیڈیز I، کلوروپلاسٹک بھی)، جو پھلوں کے براؤننگ میں شامل ایک انزائم ہے، ایک ٹیٹریمر ہے جس میں فی مالیکیول تانبے کے چار ایٹم ہوتے ہیں۔ پی پی او مونوفینولز اور/یا او-ڈفینولز کو سبسٹریٹس کے طور پر قبول کر سکتا ہے۔ یہ انزائم مونوفینول مالیکیولز کے او-ہائیڈروکسایلیشن کو اتپریرک کرکے کام کرتا ہے جس میں بینزین رنگ میں او-ڈفینولز کا ایک واحد ہائیڈروکسیل متبادل ہوتا ہے (فینول مالیکیولز 1، 2 پوزیشنوں پر دو ہائیڈروکسیل متبادل پر مشتمل ہوتے ہیں، جن کے درمیان کوئی کاربن نہیں ہوتا ہے)۔ یہ او-کوینونز پیدا کرنے کے لیے او-ڈفینولز کے آکسیکرن کو مزید متحرک بھی کر سکتا ہے۔ پی پی او سیاہ، بھوری یا سرخ روغن (پولیفینول) پیدا کرنے کے لیے او-کوینونز کی تیزی سے پولیمرائزیشن کو متحرک کرتا ہے جو پھلوں کے بھوری ہونے کا سبب بنتا ہے۔ امینو ایسڈ ٹائروسین میں ایک واحد فینولک رنگ ہوتا ہے جسے پی پی اوز کے عمل سے آکسائڈائز کیا جا سکتا ہے تاکہ او-کوئنون تشکیل پائے۔ لہذا، پی پی اوز کو ٹائروسینسز بھی کہا جا سکتا ہے۔ انزائم پیدا کرنے والی عام کھانوں میں مشروم (اگاریکس بسپورس)، سیب (مالس ڈومیسٹک)، ایوکاڈوز (پرشیا امریکانا)، اور لیٹیس (لیکٹوکا سٹیوا) شامل ہیں۔ ساخت اور فنکشن پی پی او کو مورفین کے طور پر درج کیا گیا ہے، ایک پروٹین جو دو یا زیادہ مختلف ہومو اولیگومرز (مورفین کی شکلیں) تشکیل دے سکتا ہے، لیکن اسے الگ ہونا چاہیے اور شکلوں کے درمیان تبدیل کرنے کے لیے شکل بدلنی چاہیے۔ یہ ایک مونومر، ٹرائمر، ٹیٹریمر، آکٹمر یا ڈوڈیکیمر کے طور پر موجود ہے، جس سے متعدد افعال پیدا ہوتے ہیں۔ پودوں میں، پی پی او ایک پلاسٹائڈک انزائم ہے جس کی ترکیب اور فنکشن غیر واضح ہے۔ فنکشنل کلوروپلاسٹ میں، یہ آکسیجن کیمسٹری میں شامل ہو سکتا ہے جیسے کہ سیوڈو سائیکلک فوٹو فاسفوریلیشن کی ثالثی۔ انزائم کا نام مونوفینول آکسیڈیز انزائمز (ٹائروسینسز) اور او-ڈفینول: آکسیجن آکسیڈوریڈیکٹس انزائمز (کیٹیکول آکسیڈیز) کے درمیان فرق کرتا ہے۔ ٹائروسینسز اور کیٹیکول آکسیڈیز کی سبسٹریٹ ترجیح فعال سائٹ میں دو تانبے کے آئنوں کے ارد گرد امینو ایسڈ کے ذریعے کنٹرول کی جاتی ہے۔ تقسیم اور استعمال مونوفینول آکسیڈیز اور کیٹیکول آکسیڈیز انزائموں کا مرکب تقریبا تمام پودوں کے بافتوں میں موجود ہوتا ہے، اور یہ بیکٹیریا، جانوروں اور فنگی میں بھی پایا جا سکتا ہے۔ کیڑوں میں، کٹکولر پولیفینول آکسیڈیز موجود ہوتے ہیں اور ان کی مصنوعات خشک ہونے کی رواداری کے لیے ذمہ دار ہوتی ہیں۔ انگور کے رد عمل کی مصنوعات (2-ایس گلوٹاتھیونیل کافٹارک ایسڈ) ایک آکسیکرن مرکب ہے جو کافٹارک ایسڈ پر پی پی او کے عمل سے پیدا ہوتا ہے اور شراب میں پایا جاتا ہے۔ یہ مرکب پیداوار بعض سفید شرابوں میں براؤننگ کی نچلی سطح کے لیے ذمہ دار ہے۔ پودے پولیفینول آکسیڈیز کو پرجیویوں کے خلاف کیمیائی دفاع کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ پی پی او کے دو قسم کے انفیکٹر ہوتے ہیں، وہ جو انزائم کی تانبے کی جگہ پر آکسیجن کے لیے مسابقتی ہوتے ہیں اور وہ جو فینولکس کے لیے مسابقتی ہوتے ہیں۔ ٹینٹاکسن کا استعمال حالیہ تحقیق میں بھی اعلی پودوں کے پودوں سے پی پی او سرگرمی کو ختم کرنے کے لیے کیا گیا ہے۔ ٹروپولون ایک انگور پولیفینول آکسیڈیز انفیکٹر ہے۔ اس انزائم کا ایک اور روک تھام پوٹاشیم میٹابائسلفائٹ ہے۔ کیلے کی جڑ پی پی او کی سرگرمی کو ڈیتھوتھریٹول اور سوڈیم میٹابائسلفائٹ کے ذریعے مضبوطی سے روکا جاتا ہے، جیسا کہ کیلے کے پھل پی پی او کو ایسکوربک ایسڈ (وٹامن سی) کے علاوہ سوڈیم ڈیتھونائٹ اور سسٹین سمیت اسی طرح کے مرکبات کے ذریعے روکا جاتا ہے۔ جانچ پولیفینول آکسیڈیز کی سرگرمی کی نگرانی اور پولیفینول آکسیڈیز انفیکٹرز کی روک تھام کی طاقت کا اندازہ کرنے کے لیے کئی جانچ تیار کی گئیں۔ خاص طور پر، بالائے بنفشی/مرئی (یو وی/ویز) سپیکٹروفوٹومیٹری پر مبنی جانچ کا وسیع پیمانے پر اطلاق ہوتا ہے۔ سب سے عام یو وی/ویز سپیکٹروفوٹومیٹری جانچ میں او-کوینونز کی تشکیل کی نگرانی شامل ہے، جو پولیفینول آکسیڈیز-اتپریرک رد عمل کی مصنوعات ہیں، یا سبسٹریٹ کی کھپت۔ متبادل سپیکٹروفوٹومیٹرک طریقہ جس میں 3-میتھائل-2-بینزوتھیازولین ہائیڈرازون ہائیڈروکلورائڈ (ایم بی ٹی ایچ) جیسے نیوکلیوفیلک ریجینٹس کے ساتھ او-کوئنونز کا جوڑا شامل ہوتا ہے، بھی استعمال کیا گیا۔ دیگر تکنیکیں، جیسے کہ پولی ایکریلامائیڈ جیل الیکٹروفورسس، ٹریٹیئم پر مبنی تابکار جانچ، آکسیجن کی کھپت کی جانچ، اور نیوکلیئر مقناطیسی گونج (این ایم آر) پر مبنی جانچ کے استعمال کے ساتھ سرگرمی کو داغدار کرنے کی جانچ بھی رپورٹ کی گئی اور استعمال کی گئی۔ انزیمیٹک براؤننگ پولیفینول آکسیڈیز ایک انزائم ہے جو پودوں اور جانوروں کی سلطنتوں میں پایا جاتا ہے، جس میں زیادہ تر پھل اور سبزیاں شامل ہیں۔ پی پی او کھانے کی صنعت کے لیے اہمیت رکھتا ہے کیونکہ جب ٹشو کو چوٹ لگنے، کمپریشن یا انڈینٹیشن سے نقصان پہنچتا ہے تو یہ انزیمیٹک براؤننگ کو متحرک کرتا ہے، جس سے پیداوار کم مارکیٹنگ کے قابل ہو جاتی ہے اور معاشی نقصان ہوتا ہے۔ پی پی او کی وجہ سے انزیمیٹک براؤننگ بھی پھلوں اور سبزیوں میں غذائیت کے مواد کے نقصان کا باعث بن سکتی ہے، جس سے ان کی قیمت مزید کم ہو سکتی ہے۔ چونکہ ان پی پی او رد عمل کے سبسٹریٹ پودوں کے خلیوں کے خلا میں واقع ہوتے ہیں جو بنیادی طور پر غلط کٹائی سے خراب ہوتے ہیں، اس لیے پی پی او براؤننگ رد عمل کا سلسلہ شروع کرتا ہے۔ کٹے ہوئے یا خالص ہونے پر آکسیجن کی نمائش بھی پھلوں اور سبزیوں میں پی پی او کے ذریعے انزیمیٹک براؤننگ کا باعث بنتی ہے۔ ایسی مثالیں جن میں پی پی او کے ذریعہ اتپریرک بھوری رنگ کا رد عمل مطلوب ہو سکتا ہے ان میں ایوکاڈو، پروں، سلطان انگور، کالی چائے، اور سبز کافی کی پھلیاں شامل ہیں۔ آم میں، پی پی او اتپریرک انزیمیٹک براؤننگ بنیادی طور پر سیپ جلنے کی وجہ سے ہوتی ہے جس کی وجہ سے جلد بھوری ہو جاتی ہے۔ کیٹیکول آکسیڈیز قسم کا پی پی او آم کی جلد کے خلیوں کے کلوروپلاسٹ اور ویکیولز میں اس کے فینولک سبسٹریٹس میں واقع ہوتا ہے۔ اس لیے سیپ برن آم کی جلد میں پی پی او کا ابتدائی واقعہ ہے، کیونکہ یہ خلیوں کے ڈبوں کو توڑ دیتا ہے۔ پی پی او آم کی کھال، رس اور گودے میں واقع ہوتا ہے، جس کی جلد میں سرگرمی کی سطح سب سے زیادہ ہوتی ہے۔ ایوکاڈو میں پی پی او آکسیجن کی نمائش پر تیزی سے براؤننگ کا سبب بنتا ہے، یہ ایک کثیر الجہتی عمل ہے جس میں مونوفینولز اور پولیفینولز دونوں کے آکسیکرن رد عمل شامل ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں او-کوینون مصنوعات بعد میں ناقابل واپسی طور پر براؤن پولیمرک روغن (میلانین) میں تبدیل ہو جاتی ہیں۔ سیب کے تمام حصوں کے کلوروپلاسٹ اور مائٹوکونڈریا میں موجود سیب میں، پی پی او سیب کے انزیمیٹک براؤننگ کا ذمہ دار بڑا انزائم ہے۔ پہلے سے تیار شدہ پھلوں اور سبزیوں کی صارفین کی مانگ میں اضافے کی وجہ سے، انزیمیٹک براؤننگ کا حل تحقیق اور نئی مصنوعات کی ترقی کا ایک ہدف علاقہ رہا ہے۔ مثال کے طور پر، پہلے سے کٹے ہوئے سیب ایک پرکشش صارفین کی مصنوعات ہیں، لیکن سیب کاٹنے سے پی پی او سرگرمی پیدا ہوتی ہے، جس کی وجہ سے کٹی ہوئی سطحیں بھوری ہو جاتی ہیں اور ان کا جمالیاتی معیار کم ہو جاتا ہے۔ براؤننگ سیب کے رس اور پیوریز میں بھی ہوتا ہے جب خراب طریقے سے ہینڈل یا پروسیس کیا جاتا ہے۔ آرکٹک سیب، پی پی او سرگرمی کو کم کرنے کے لیے بنائے گئے جینیاتی طور پر تبدیل شدہ پھلوں کی ایک مثال، ٹریڈ مارکڈ سیب کا ایک مجموعہ ہے جس میں پی پی او کے اظہار کو دبانے کے لیے جین کو خاموش کرنے سے حاصل ہونے والی غیر بھوری رنگ کی خاصیت ہوتی ہے، اس طرح پھلوں کے بھوری ہونے کو روکتا ہے۔ خوبانی خوبانی میں ایک کلائمیکٹیرک پھل کے طور پر فصل کی کٹائی کے بعد تیزی سے پختگی ہوتی ہے۔ پوشیدہ پی پی او فارم ذخیرہ کرنے کے پہلے ہفتوں کے دوران بے ساختہ فعال ہو سکتا ہے، جس سے 38 کے ڈی اے کے سالماتی وزن کے ساتھ فعال انزائم پیدا ہوتا ہے۔ ایسکوربیک ایسڈ/پروٹیز کے امتزاج ایک امید افزا عملی اینٹی براؤننگ طریقہ تشکیل دیتے ہیں کیونکہ علاج شدہ خوبانی پیوریز نے اپنے رنگ کو محفوظ رکھا ہے۔ آلو میں آلو کے ٹیوبر کے چھلکے اور بیرونی پرانتستا ٹشو کے 1-2 ملی میٹر میں زیادہ مقدار میں پایا جاتا ہے، پی پی او کو آلو میں کیڑوں کے شکار کے خلاف دفاع کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے ٹشو کو پہنچنے والے نقصان سے انزیمیٹک براؤننگ ہوتی ہے۔ آلو کے ٹیوبر کی جلد کے بافتوں میں نقصان سیل کمپارٹمنٹ میں خلل کا سبب بنتا ہے، جس کے نتیجے میں براؤننگ ہوتی ہے۔ بھوری یا کالی روغن پی پی او کوئنون مصنوعات کے ٹیوبر میں امینو ایسڈ گروپوں کے ساتھ رد عمل سے پیدا ہوتے ہیں۔ آلو میں، پی پی او جین نہ صرف آلو کے کنبوں میں ظاہر ہوتے ہیں، بلکہ پتوں، پتیوں، پھولوں اور جڑوں میں بھی ظاہر ہوتے ہیں۔ اخروٹ میں اخروٹ (جگلانز ریگیا) میں، دو مختلف جینز (جے آر پی پی او 1 اور جے آر پی پی او 2) انکوڈنگ پولیفینول آکسیڈیز کی نشاندہی کی گئی ہے۔ دونوں آئسوینزیم مختلف سبسٹریٹس کو ترجیح دیتے ہیں، کیونکہ جے آر پی پی او 1 مونوفینولز کی طرف زیادہ سرگرمی ظاہر کرتا ہے، جبکہ جے آر پی پی او 2 ڈفینولز کی طرف زیادہ متحرک ہے۔ سیاہ پوپلر میں پاپولس نگرا سے ایک مونومیرک کیٹیکول آکسیڈیز زخمی خلیوں میں کیفیک ایسڈ کو کوئنون اور میلانین میں تبدیل کرتا ہے۔ متعلقہ انزائمز پروفینولوکسائڈیز کچھ الٹی جانوروں میں پائے جانے والے تکمیل ردعمل کی ایک ترمیم شدہ شکل ہے، بشمول کیڑے مکوڑے، کیکڑے اور کیڑے۔ ہیموسیانن فینول آکسیڈیز کے لیے یکساں ہے (مثال کے طور پر۔ ٹائروسینس) چونکہ دونوں انزائم مشترکہ قسم کے تانبے کے فعال سائٹ کوآرڈینیشن کا اشتراک کرتے ہیں۔ ہیموسیانن پی پی او سرگرمی کو بھی ظاہر کرتا ہے، لیکن فعال جگہ پر زیادہ سٹیریک بلک سے سست حرکیات کے ساتھ۔ جزوی انحطاط دراصل فعال سائٹ تک زیادہ رسائی فراہم کرکے ہیموسیانن کی پی پی او سرگرمی کو بہتر بناتا ہے۔ اورییوسیڈن سنتھس پودے پولیفینول آکسیڈیز کے لیے یکساں ہے، لیکن اس میں کچھ اہم تبدیلیاں شامل ہیں۔ اورون سنتھس اورون کی تشکیل کو متحرک کرتا ہے۔ کوریوپسس گرینڈی فلاورا سے پاک کردہ اورون سنتھس آئسولیکیوریٹجینن کے خلاف کمزور ٹائروسینس سرگرمی کو ظاہر کرتا ہے، لیکن انزائم کلاسک ٹائروسینس سبسٹریٹس ایل-ٹائروسین اور ٹائرمائن کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا ہے اور اس وجہ سے اسے کیٹیکول آکسیڈیز کے طور پر درجہ بندی کرنا ضروری ہے۔ یہ بھی دیکھیں کیٹیکول آکسیڈیز ٹائروسینس حوالہ جات ای سی 1.14.18 تانبے کے انزائم