アスコルビン酸オキシダーゼは、メロン、種子、穀物、果物や野菜に含まれる銅含有酵素です。アスコルビン酸を酸化して水とデヒドロアスコルビン酸を生成することができます。非酵素的酸化と比較すると、アスコルビン酸オキシダーゼは水を生成しますが、前者は過酸化水素を生成します。

図1. アスコルビン酸オキシダーゼ二量体。

はじめに

アスコルビン酸オキシダーゼは銅を含む酵素で、細胞質または細胞壁と結合して存在し、他の酸化還元反応と連動して末端酸化酵素としての役割を果たします。アスコルビン酸の酸化を触媒し、老化防止効果があります。物質代謝において重要な役割を果たします。この酵素の触媒作用のもと、分子状酸素はアスコルビン酸をデヒドロアスコルビン酸に酸化することができ、細胞質および細胞壁に存在し、酵素は銅を含みます。ピルビン酸、イソクエン酸、a-ケトグルタル酸、リンゴ酸、グルコース、6-リン酸、6-リン酸はデヒドロゲナーゼの作用でHプロトンを除去し、Hプロトンを補酵素に移し、その後グルタチオンを介してHプロトンをアスコルビン酸に渡します。アスコルビン酸はアスコルビン酸オキシダーゼHの作用で酸化され失活し、Hは酸素と結合して水を生成します。

アスコルビン酸オキシダーゼ活性に影響を与える要因

1. 温度

研究によると、アスコルビン酸オキシダーゼは45℃未満で2つの活性ピークがあり、50℃を超えると1つのピークがあります。50℃未満では酵素活性が長時間持続し、40分に達し、温度が上昇するにつれて活性ピークが前倒しになります。55℃を超えると酵素活性の持続時間は非常に短く、60℃ではわずか20分です。

2. pH値

アスコルビン酸オキシダーゼの活性はpHによって大きく影響されます。研究によると、アスコルビン酸オキシダーゼはpH5～7の範囲で高い活性を示し、pH5で最も活性が強く、1.06活性単位に達します。pH値が上がるにつれて活性は低下し、pH値が大きいほど低下幅も大きくなります。pH9では活性は0.35活性単位にすぎません。アスコルビン酸オキシダーゼの最適pH値は5であることがわかります。

3. 光強度と窒素形態

トマトの生育における異なる光および窒素処理のもと、アンモニア態窒素を供給した植物の生育は高い光強度で抑制され、葉の新鮮重量あたりのクロロフィル含量が有意に減少し、アスコルビン酸オキシダーゼは硝酸態窒素植物よりも有意に高くなりましたが、低光条件下では窒素形態間に有意差はありませんでした。タバコの生育過程でも、硝酸態窒素とアンモニア態窒素の異なる処理で同様の結論が得られ、アンモニア態窒素量が増加するにつれてアスコルビン酸含量が増加し、アスコルビン酸オキシダーゼ活性が低いことを示しています。

4. 低温、オゾンおよび減圧

低温は酵素活性を低く保ち、果実の呼吸速度を低下させ、O3はアスコルビン酸オキシダーゼ活性を抑制します。試験によると、0～500mg/m³のO3濃度が高いほど抑制効果が強くなります。O3はアスコルビン酸含量を維持する効果があります。0～500mg/m³の範囲でO3濃度が高いほどアスコルビン酸含量も高くなります。減圧はアスコルビン酸オキシダーゼ活性の抑制、果実の硬さおよびアスコルビン酸含量の維持に顕著な効果があります。その理由は、減圧によりこの酵素が膨潤状態となり、基質との結合を妨げるためと考えられます。冬棗の湿冷貯蔵は、冷蔵と湿冷貯蔵の2通りで処理され、湿冷貯蔵は冬棗のビタミンC含量とアスコルビン酸オキシダーゼ活性を抑制し、貯蔵効果を向上させました。

参考文献

1. Boyer PD.; 他. The Enzymes. 8 (第2版). ニューヨーク: Academic Press. 1963年, 297-311.