Polifenol oxidasa

Polifenol oxidasa (1,2-benzenodiol:oxígeno oxidorreductasa; EC 1.10.3.1)

También se conoce como tirosinasa, polifenolasa, fenolasa, catecol oxidasa, cresolasa o catecolasa. Es una metaloenzima que contiene dos átomos de cobre en el sitio activo y cataliza dos tipos de reacciones usando O2 como agente oxidante.

Fuentes
Se puede encontrar de manera natural en casi todas las plantas, pero seha encontrado en mayor concentración en hongos, papas, duraznos, manzanas, plátanos, aguacate, hojas de té, café y hojas de tabaco.
Condiciones óptimas
* pH óptimo entre 6 y 6.5
* Temperatura óptima de 31.5 a 35.5°C
Reacciones que cataliza
La polifenoloxidasa tiene dos actividades enzimáticas:
a) la o-hidroxilación de monofenoles para producir o-difenoles (actividad monofenolmonoxigenasa E.C. 1.14.18.1)

(b) la posterior oxidación de o-difenoles a o-quinonas (actividad catecolasa E.C. 1.10.3.1). Las o-quinonas son muy reactivas y atacan a una gran variedad de componentes celulares, favoreciendo la formación de polímeros negro-marrón, responsables del oscurecimiento de tejidos vegetales cuando se dañan físicamente.

Hidroxilación
También se conoce como actividadcresolasa ya que frecuentemente se emplea p-cresol como sustrato.

Mecanismo de la Hidroxilación

Ç

Reacción global con catecol añadido:

Reacción global sin catecol añadido:

En este mecanismo, la oxi-polifenol oxidasa reacciona con un sustrato monofenólico para formar un complejo ternario que se reordena formando un complejo bipiramidal trigonal (naturaleza my reactiva), lo que conduce ala hidroxilación de un sustrato formándose un o-difenol y agua como productos.
Sitio activo de Oxi-polifenol oxidasa

Oxidación de o-difenoles

Mecanismo de la oxidación
El mecanismo consiste en la oxidación de dos moléculas de un o-difenol a dos moléculas de o-quinona y la reducción de oxígeno molecular formando dos moléculas de agua.
Un o-difenol reduce al Cu(II) al Cu(I), en lasiguiente etapa la deoxi-polifenol oxidasa reacciona reversiblemente con oxígeno molecular (no proveniente de agua) para formar la oxi-polifenol oxidasa.
Sitio activo de Deoxi-polifenol oxidasa

La oxi-polifenol oxidasa reacciona después con una segunda molécula de o-difenol dando lugar a la reducción del peróxido de hidrógeno a agua regenerándose la enzima
La estructura del sitio activo de lapolifenol oxidasa, contiene en su estructura una distancia metal-metal adecuada para la coordinación directa de los átomos de oxígeno del o-difenólico con el cobre, permitiendo la transferencia de 2 electrones del sustrato al sitio activo.

Medición de actividad
Hidroxilación
Se puede medir su actividad mediante la medición de O2 por medio de un respirómetro de Warburg o unsando un electrodosensible a O2.
La desventaja que tiene este tipo de medición de actividad es que con la utilización de oxígeno en la oxidación de los o-difenoles.
Un método más específico es la medición por espectrofotometría a 280nm, observando la formación de o-difenoles.
Se puede medir también mediante la incorporación de tritium a partir de T2O

Oxidación

Se pueden utilizar los siguientes métodos:
*Manométrico: miden el consumo de oxígeno del sistema mediante un respirómetro de Warburg.
* Polarográfico: mide el consumo de oxígeno del sistema mediante un electrodo sensible a O2.
* Cronométrico: determina el tiempo en que aparece el primer color cuando la reacción se desarrolla en presencia de una cantidad específica de ácido ascórbico.
* Espectrofotométrico: lectura a 280nm,observando la desaparición de o-difenoles.

Algunas de las complicaciones que se tienen en la medición de la actividad catecolasa es la rápida inactivación de la enzima, la polimerización de la benzoquinona formada con un cambio en la absorbancia como consecuencia y un consumo de oxígeno adicional y la inhibición de la actividad a altas concentraciones de sustrato.
Inhibición
Los factores que...