Polyfenoloksidaasi

Polyfenoloksidaasi (polyphenol oxidase, PPO) on kuparia sisältävä entsyymi, jota tavataan pääasiassa kasveissa, sekä joissain sienissä. Se katalysoi fenolien hapetusta o-quinoneiksi, minkä jälkeen hapetetut yhdisteet polymeroituvat ja muodostuvat pigmentit, usein ruskea väri kudoksessa. Tämä reaktio on keskeinen sekä kasvien puolustusmekanismien että elintarvikkeiden käsittelyn kannalta.

PPO:n toiminta voidaan jakaa kahteen pääkategoriaan: monophenoloksidointi (monophenolase) ja o-diphenoloksidointi (catecholase). Molemmat käyttävät happea elektronien vastaanottajana ja tuottavat o-quinoneja, joita seuraa pigmenttien muodostuminen.

Entsyymi sijaitsee kasvien solujen plastideissa, kuten kloroplasteissa ja leukoplastiteissa. Kun solurakenteet vaurioituvat, PPO ja fenoliset substraatit pääsevät kosketuksiin, mikä johtaa nopeutuneeseen ruskeutumiseen.

Hallinta ja sovellukset: ruskeutumisen esto on tärkeää elintarvikkeissa. Tämä saavutetaan esimerkiksi lisäämällä antioksidantteja (ascorbaatti), alentamalla pH:ta, käyttämällä sulfiteja sekä lämpökäsittelyllä tai nopealla jäähdytyksellä, jolloin entsyymi inaktivoituu. Geenimuokkauksella PPO:n ilmentyminen voidaan alentaa kasvualustalla.

Biologinen merkitys: PPO:n hapetustuotteet voivat auttaa kasveja torjumaan taudinaiheuttajia; o-quinonien muodostuma voi sitoa proteiineja ja edistää lignifikaatiota, mikä parantaa kudosten kestävyyttä. Näin entsyymi osallistuu sekä puolustusreaktioihin että kehitykseen.