The effects of some heavy metals on kinetic parameters of the enzyme polyphenol oxidase in the crude extract of some plants

Other Title(s)

تأثير بعض المعادن الثقيلة على نشاط إنزيم البولي فينول أوكسيديز المستخلص من بعض النباتات

Dissertant

al-Maayitah, Shadha Zahir Jazi

Thesis advisor

Atruz, Umar Muhammad Falih

University

Mutah University

Faculty

Faculty of Science

Department

Department of Biological Sciences

University Country

Jordan

Degree

Master

Degree Date

2020

Arabic Abstract

تم استخلاص أنزيم البولي فينول أوكسيديز (PPO) الخام من أوراق السبانخ و الفرفحينة (الرجلة).

و كذلك تم تحديد شدة اللون البني و محتوى البروتين و الفينول، و دراسة تأثير الرقم الهيدروجيني و درجة الحرارة، بالأضافه لقياس نشاط الأنزيم في حضور و غياب المعادن الثقيلة.

أوضحت الدراسة أن كمية الفينول و البروتين أعلى في الفرفحينة مقارنة بالسبانخ.

تم تحديد شدة اللون البني بواسطة قياس الطيف الضوئي خلال 60 دقيقة، حيث وجد بأنه أعلى كثافة للون البني في الفرفحينة مقارنة مع السبانخ، و هذا يؤكد الارتباط بين اللون البني و إجمالي الفينول.

أظهر الأنزيم أعلى نشاطية عند الرقم الهيدروجيني 7.0 في السبانخ بينما أظهر نبات الفرفحينة وجود رقميين هيدروجينيين مثليين هما 4.0 و 6.0 و قد يكون ناتجا عن وجود نظائر الأنزيم.

كانت درجة الحرارة المثلى للأنزيم هي 40 م في مستخلص النباتين.

تم تسجيل أعلى نشاطية للأنزيم باستخدام الكاتيكول كمادة متفاعلة في نبات السبانخ (السرعة القصوى = 2.00 ميكرو مول / دقيقة) بينما في الفرفحينة (السرعة القصوى = 1.538 ميكرو مول / دقيقة).

أظهرت الدراسة أن جميع المعادن الثقيلة المختارة (Cu0.1, Cu0.3, Zn0.10.3) تزيد من نشاطية أنزيم (PPO) في السبانخ بينما وجود Cu0.1 يزيد نشاط إنزيم (PPO) في الفرفحينة، و من ناحية أخرى، أظهرت بعض المعادن الثقيلة تأثيرا مثبطا على نشاط (PPO) على سبيل المثال 0.1 Cu يعتبر مثبطا غير تنافسي (noncompetitive inhibition) و Zn0.

يعتبر مثبطا مختلط (Mixed noncompetitive inhibition) بدلالة الانخفاض في قيمة Vmax في كلاهما ولكن قد تكون قيمة Km هي نفسها أو زادت، على التوالي.

بينما Zn0.3 لاحظ ارتفاع في قيمة Vmax و .Km

English Abstract

The catalytic activities and kinetic parameters of enzyme polyphenol oxidase (PPO) in the crude extracts of Spinacia oleracea L.

and Portulaca oleraceaL.

were investigated.

The brown intensity, total protein and phenol content were determined, the effects of the pH and temperature was studied, in addition to measuring the enzyme activity in the presence and absence of heavy metals (HM).

The study showed that the amount of total phenol, antioxidant activity, and total protein are higher in Portulaca oleracea compared to that of Spinacia oleracea.

The brown intensity was determined by spectrophotometry within time for 60 min, it was found that higher brown intensities in Portulaca oleracea compared to that of Spinacia oleracea this confirms the correlations between browning intensity and total phenols.

The study showed that the enzyme has higher activity at pH 7.0 in the Spinacia oleraceaplant, while the PPO of Portulaca oleracea showed two peaks at pH 4.0 and 6.0 may be due to the presence of isoenzymes.

The optimum temperature for PPO was 40Cº in both crude extract.

The higher enzyme activity Vmax was recorded in Spinacia oleracea, where it reached the 2.00µmol/min while the Vmaxin Portulaca oleracea was 1.538µmol/min using catechol as substrate.

The study showed that all the selected HMs : Cu(0.1mM), Cu(0.3mM), Zn(0.1mM), Zn(0.3mM) have an activation effect on the PPO activity in crude Spinacia oleracea extract.

While, it was found that onlyCu(0.1mM) has an active effect on PPO activity compared to the control in Portulaca oleracea.

On the other hand, other HMs exhibited an inhibit effect on PPO activity.

For example, Cu(0.3mM) is non-competitive and Zn (0.1mM) is mixed non- competitive inhibition.

As obtained by the result that the Vmax in both was decreased, but Km may be the same or increased, respectively.

While Zn (0.3mM) has increased Vmax and Km in contrast with control.

Main Subjects

Biology

No. of Pages

37

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-1341733