Μελέτη και σύγκριση της δραστικότητας των ενζύμων πολυφαινολοξειδάσης και υπεροξειδάσης, σε διαφορετικά στάδια ωρίμανσης ελαιοκάρπου
Φόρτωση...
Ημερομηνία
2025-07-11
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
ΕΛΜΕΠΑ, Σχολή Γεωπονικών Επιστημών (ΣΓΕΠ), Τμήμα Γεωπονίας
Επιβλέπων
Περίληψη
Η ελιά είναι ένα ευρέως διαδεδομένο φυτό και αποτελεί ένα από τα
αρχαιότερα καλλιεργούμενα δέντρα στον κόσμο, αλλά και ένα προϊόν υψίστης
σημασίας για τη διατροφή. Είναι γνωστό ότι ένας σημαντικός αριθμός ενζύμων
εντοπίζεται στον ελαιόκαρπο. Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα της
ποιότητας των καρπών και του ελαιολάδου είναι η οξείδωση, η οποία έχει ως
επακόλουθο την δημιουργία δυσάρεστων οργανοληπτικών χαρακτηριστικών. Στην
οξείδωση αυτή καθοριστικό ρόλο παίζουν τα ένζυμα πολυφαινολοξειδάση (PPO),
υπεροξειδάση (POD) και λιποξυγονάση (LOX). Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε
η δραστικότητα της Πολυφαινολοξειδάσης (PPO) και Υπεροξειδάσης (POD), των
δύο σημαντικότερων ενζύμων για την ποιότητα των καρπών.
Η PPO συμμετέχει στη διαδικασία οξείδωσης των πολυφαινολών, οι οποίες
είναι σημαντικές για την ποιότητα, αλλά και τη γεύση των ελαιόκαρπων. Η POD
καταλύει την οξείδωση πολυάριθμων οργανικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων
φαινολών, αρωματικών αμινών, ινδολών και σουλφονικών αλάτων. Ταυτόχρονα
είναι ένα από τα βασικά οξειδοαναγωγικά ένζυμα που ελέγχουν τη διαφοροποίηση
και την ανάπτυξη των φυτών και συμμετέχει στην προστασία των φυτικών ιστών
από βλάβες, που προκαλούνται από το οξειδωτικό στρες.
Η μελέτη έγινε σε διαφορετικά στάδια ωρίμανσης των καρπών (ΙούνιοςΔεκέμβριος). Οι καρποί ήταν αποκλειστικά ποικιλίας Κορωνέικης και προερχόταν
από τέσσερις ελαιώνες, διαφορετικού καλλιεργητικού τύπου: Βιολογική
καλλιέργεια (OR), Βιοδυναμική, Συμβατική (CN) και Ολοκληρωμένης διαχείρισης
(IM).
Αρχικά, παραλήφθηκε το ενζυμικό εκχύλισμα από τους ελαιόκαρπους. Για
τον προσδιορισμό της δραστικότητας της PPO χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα η
4-μέθυλο-κατεχόλη και έγινε μέτρηση φασματοφωτομετρικά, στα 412nm.
Υπάρχουν κι άλλα υποστρώματα για τον προσδιορισμό της πολυφαινολοξειδάσης,
όμως η 4-μέθυλο-κατεχόλη επισημαίνετε ως το καλύτερο υπόστρωμα για χρήση,
καθώς είναι λιγότερη ευαίσθητη στις διάφορες επιδράσεις του pH. Για τον
προσδιορισμό αντίστοιχα της POD χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα το υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2) και έγινε μέτρηση φασματοφωτομετρικά στα 419nm. Από
τις απορροφήσεις που λήφθηκαν, υπολογίστηκε ο μέσος όρος απορροφήσεων και
υπολογίστηκε η δραστικότητα των ενζύμων (σε τιμές Units).
Όσο ωρίμαζαν οι ελαιόκαρποι, η ενεργότητα του ενζύμου της PPO
αυξανόταν, γεγονός που οφείλεται στο ρόλο της να οξειδώνει τις πολυφαινόλες, οι
οποίες φτάνουν στην υψηλότερη περιεκτικότητά τους στο στάδιο της πλήρους
ωρίμανσης. Από την άλλη, αναμφίβολα, η δραστηριότητα της POD παρουσίασε
κάποιες διακυμάνσεις στα διαφορετικά στάδια ανάπτυξης, όπως ήταν
αναμενόμενο, καθώς συμμετέχει σε μεταβολικές διεργασίες και στην προστασία
από παθογόνα.
Εντούτοις, προκύπτει ότι τα δύο ένζυμα δρουν συνεργατικά στον καρπό της
ελιάς, λόγω της συμμετοχής τους σε μεταβολικές διεργασίες, που σχετίζονται με την
ωρίμανση και την αντίσταση σε παθογόνους παράγοντες. Για τον παραπάνω λόγο,
κρίθηκε σημαντική η μελέτη των ενζύμων της PPO και POD, τα οποία επηρεάζουν
την ποιότητα και τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των καρπών ελιάς και κατ’
επέκταση του ελαιόλαδου.
The olive is a widespread plant and one of the oldest cultivated trees in the world, but also a product of great importance for nutrition. It is known that a significant number of enzymes are found in the olive fruit. One of the most important problems affecting the quality of fruit and olive oil is oxidation, which results in unpleasant organoleptic characteristics. The enzymes polyphenol oxidase (PPO), peroxidase (POD) and lipoxygenase (LOX) play a decisive role in this oxidation. In the present study, the activity of polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD), the two most important enzymes for fruit quality, was investigated. PPO is involved in the oxidation process of polyphenols, which are important for the quality and also the taste of olive fruits. POD catalyses the oxidation of numerous organic compounds, including phenols, aromatic amines, indoles and sulphonates. At the same time, it is one of the key redox enzymes that control plant differentiation and growth and is involved in protecting plant tissues from damage caused by oxidative stress. The study was carried out at different stages of fruit ripening (June-December). The fruits were exclusively of the Koroneiki variety and came from four olive groves of different cultivation types: Organic (OR), Biodynamic, Conventional (CN) and Integrated Management (IM). Initially, the enzyme extract was obtained from the olive fruits. To determine the activity of PPO, 4-methyl-catechol was used as a substrate and measured spectrophotometrically at 412 nm. There are other substrates for the determination of polyphenol oxidase, but 4-methyl-catechol is indicated as the best substrate to use as it is less sensitive to various pH effects. For the determination of POD, hydrogen peroxide (H2O2) was used as a substrate and measured spectrophotometrically at 419 nm. From the absorbances obtained, the average absorbance was calculated and the enzyme activity (in Units) was calculated. As the olives ripened, the activity of the PPO enzyme increased, which is due to its role of oxidizing polyphenols, which reach their highest content at the stage of full ripening. On the other hand, undoubtedly, the activity of POD showed some variations at different growth stages, as expected, as it is involved in metabolic processes and protection against pathogens. However, it appears that the two enzymes act synergistically in the olive fruit, due to their involvement in metabolic processes related to ripening and resistance to pathogens. For this reason, it was considered important to study the enzymes of PPO and POD, which influence the quality and organoleptic characteristics of olive fruits and, consequently, olive oil.
The olive is a widespread plant and one of the oldest cultivated trees in the world, but also a product of great importance for nutrition. It is known that a significant number of enzymes are found in the olive fruit. One of the most important problems affecting the quality of fruit and olive oil is oxidation, which results in unpleasant organoleptic characteristics. The enzymes polyphenol oxidase (PPO), peroxidase (POD) and lipoxygenase (LOX) play a decisive role in this oxidation. In the present study, the activity of polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD), the two most important enzymes for fruit quality, was investigated. PPO is involved in the oxidation process of polyphenols, which are important for the quality and also the taste of olive fruits. POD catalyses the oxidation of numerous organic compounds, including phenols, aromatic amines, indoles and sulphonates. At the same time, it is one of the key redox enzymes that control plant differentiation and growth and is involved in protecting plant tissues from damage caused by oxidative stress. The study was carried out at different stages of fruit ripening (June-December). The fruits were exclusively of the Koroneiki variety and came from four olive groves of different cultivation types: Organic (OR), Biodynamic, Conventional (CN) and Integrated Management (IM). Initially, the enzyme extract was obtained from the olive fruits. To determine the activity of PPO, 4-methyl-catechol was used as a substrate and measured spectrophotometrically at 412 nm. There are other substrates for the determination of polyphenol oxidase, but 4-methyl-catechol is indicated as the best substrate to use as it is less sensitive to various pH effects. For the determination of POD, hydrogen peroxide (H2O2) was used as a substrate and measured spectrophotometrically at 419 nm. From the absorbances obtained, the average absorbance was calculated and the enzyme activity (in Units) was calculated. As the olives ripened, the activity of the PPO enzyme increased, which is due to its role of oxidizing polyphenols, which reach their highest content at the stage of full ripening. On the other hand, undoubtedly, the activity of POD showed some variations at different growth stages, as expected, as it is involved in metabolic processes and protection against pathogens. However, it appears that the two enzymes act synergistically in the olive fruit, due to their involvement in metabolic processes related to ripening and resistance to pathogens. For this reason, it was considered important to study the enzymes of PPO and POD, which influence the quality and organoleptic characteristics of olive fruits and, consequently, olive oil.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Ελιά, Ένζυμο, Πολυφαινολοξειδάση, Υπεροξειδάση, Olive, Enzyme, Polyphenol oxidase, Peroxidase