Ascorbat-Oxidase ist ein kupferhaltiges Enzym, das in Melonen, Samen, Getreide sowie Obst und Gemüse vorkommt. Es kann Ascorbinsäure oxidieren, wobei Wasser und Dehydroascorbinsäure entstehen. Im Vergleich zur nicht-enzymatischen Oxidation bewirkt die Ascorbinsäure-Oxidase die Bildung von Wasser, während bei der ersteren Wasserstoffperoxid entsteht.

Abbildung 1. Ascorbat-Oxidase-Dimer.

Einführungen

Ascorbat-Oxidase ist ein kupferhaltiges Enzym, das sich im Zytoplasma befindet oder mit der Zellwand verbunden ist und in Verbindung mit anderen Redoxreaktionen als terminale Oxidase wirkt. Es kann die Oxidation von Ascorbinsäure katalysieren und hat eine anti-aging Wirkung. Es spielt eine wichtige Rolle im Stoffwechsel von Substanzen. Unter der Katalyse dieses Enzyms kann molekularer Sauerstoff Ascorbinsäure zu Dehydroascorbinsäure oxidieren, die im Zytosol und in der Zellwand vorkommt, und das Enzym enthält Kupfer. Pyruvat, Isocitrat, a. Ketoglutarat, Malat, Glukose, 6. Phosphorsäure, 6. Phosphorsäure können unter der Wirkung von Dehydrogenase H-Protonen abspalten, H-Protonen auf das Coenzym übertragen und dann H-Protonen über Glutathion auf Ascorbinsäure übertragen. Ascorbinsäure wird durch die Wirkung von Ascorbat-Oxidase H oxidiert und deaktiviert, H verbindet sich mit Sauerstoff zu Wasser.

Faktoren, die die Aktivität der Ascorbat-Oxidase beeinflussen

1. Temperatur

Studien haben gezeigt, dass Ascorbat-Oxidase bei Temperaturen unter 45 °C zwei Aktivitätsmaxima aufweist und bei Temperaturen über 50 °C ein Maximum. Liegt die Temperatur unter 50 °C, hält die Enzymaktivität lange an, bis zu 40 Minuten, und mit steigender Temperatur tritt das Aktivitätsmaximum früher auf. Bei Temperaturen über 55 °C ist die Dauer der Enzymaktivität sehr kurz, bei 60 °C nur 20 Minuten.

2. pH-Wert

Die Aktivität der Ascorbat-Oxidase wird stark vom pH-Wert beeinflusst. Studien haben gezeigt, dass Ascorbat-Oxidase im pH-Bereich von 5-7 eine höhere Aktivität aufweist und die Aktivität bei pH 5 am stärksten ist, sie kann 1,06 Aktivitätseinheiten erreichen. Mit steigendem pH-Wert nimmt die Aktivität ab, und je größer der pH-Wert, desto stärker der Rückgang. Bei pH 9 beträgt die Aktivität nur 0,35 Aktivitätseinheiten. Daraus ist ersichtlich, dass der optimale pH-Wert für die Wirkung der Ascorbat-Oxidase 5 ist.

3. Lichtintensität und Stickstoffform

Bei unterschiedlichen Licht- und Stickstoffbehandlungen für das Tomatenwachstum wurde festgestellt, dass das Wachstum von Pflanzen, die mit Ammoniumstickstoff versorgt wurden, bei höherer Lichtintensität gehemmt wurde, der Chlorophyllgehalt pro Frischblattgewicht deutlich reduziert war und die Ascorbat-Oxidase-Aktivität deutlich höher war als bei Nitratstickstoff-Pflanzen. Unter schwachen Lichtbedingungen gab es jedoch keinen signifikanten Unterschied zwischen den Stickstoffformen. Im Verlauf des Tabakwachstums wurden bei unterschiedlichen Behandlungen mit Nitratstickstoff und Ammoniumstickstoff ähnliche Schlussfolgerungen gezogen, d. h. mit zunehmender Menge an Ammoniumstickstoff stieg der Ascorbinsäuregehalt, was darauf hindeutet, dass die Ascorbat-Oxidase-Aktivität niedrig war.

4. Niedrige Temperatur, Ozon und Unterdruck

Niedrige Temperaturen können die Enzymaktivität niedrig halten, die Atmungsrate der Früchte senken, und O3 hemmt die Ascorbat-Oxidase-Aktivität. Tests zeigen, dass je höher die O3-Konzentration zwischen 0 ~ 500 mg/m³, desto stärker die Hemmwirkung. O3 trägt dazu bei, den Ascorbinsäuregehalt zu erhalten. Der allgemeine Trend zwischen 0 und 500 mg/m³ ist, dass mit steigender O3-Konzentration auch der Ascorbinsäuregehalt steigt. Unterdruck hat signifikante Effekte auf die Hemmung der Ascorbat-Oxidase-Aktivität, die Erhaltung der Fruchtfestigkeit und des Ascorbinsäuregehalts. Der Grund könnte sein, dass Unterdruck dieses Enzym in einen aufgequollenen Zustand versetzt, was die Bindung an das Substrat behindert. Die feuchte und kalte Lagerung von Winterdatteln wurde auf zwei Arten behandelt: kalt und kalt gelagert. Feuchte und kalte Lagerung konnte den Vitamin-C-Gehalt und die Ascorbat-Oxidase-Aktivität der Winterdattel hemmen und die Lagerfähigkeit der Winterdattel verbessern.

Referenz

1. Boyer PD.; et al. Die Enzyme. 8 (2. Aufl.). New York: Academic Press. 1963, 297-311.