驴为什么犟脑筋急转弯:酪氨酸酶是不是一中消化酶？若能人工合成酪氨酸酶，能否通过口服的方式对白化病人进行治疗？

酪氨酸酶 (tyrosinase ， TYR ) ，分类号为 EC.1.14.18.1 和 EC1.10.3.1 ，又称为多酚氧化酶、儿茶酚氧化酶等，广泛存在于哺乳动物、植物和微生物体内 [1] 。酪氨酸酶作为一种重要的生物资源，有着广泛的用途，在生物体内具有许多重要的生理功能。例如，它在植物中类黄酮、紫胶、鞣酸、酚类、生物碱、木质素、 L － DOPA 及动物体中黑色素等的生物合成中起着重要的作用；在人体中，酪氨酸酶催化酪氨酸合成 L － DOPA 、或进一步合成黑色素的作用，在抗氧化作用、神经调节和增强皮肤的保护功能方面，表现最为突出。然而， TRY 在生物体内的含量低、价格高，并且酶活力受到温度、 pH 等条件的限制。故对 TRY 的性质及应用研究，引起了人们的高度重视。目前已从微生物中分离出耐高温的酪氨酸酶，不同特性的酪氨酸酶的分子结构也被阐明，利用基因工程构建酪氨酸酶工程菌已成为可能，这使酪氨酸酶在有机合成、医药、保健美容和环境保护等方面的应用得以深入。

1 酪氨酸酶的分布、性质与功能

1.1 酪氨酸酶的分布及类型

TRY 广泛存在于动物、植物和微生物体内。到目前为止，已成功分离出 TRY 的生物主要有真菌类（包括霉菌、食用伞菌，酵母菌等），细菌，裸子植物，被子植物，昆虫，脊索动物类，哺乳动物（包括人） [2] 。

Sanchez--ferrer A 等人根据 TRY 在催化过程的不同结构，将其分为三种类型：氧化态酪氨酸酶、间位酪氨酸酶及还原态酪氨酸酶 [3] 。

1.2 酪氨酸酶的组成、性质与功能

酪氨酸酶是一种含铜金属酶，每一个亚基含 2 个金属铜离子， 2 个铜离子分别与蛋白质分子中组氨酸结合，另外 1 个内源桥基将 2 个铜离子联系在一起，构成酪氨酸酶催化氧化反应活性中心。酪氨酸等物质与酶形成过渡态络合物时，主要是羟基与酶的活性中心上的原子键合而发生作用 [4] 。

来自不同生物体内的 TYR ，其分子大小、氨基酸的种类和排列顺序，特性参数以及动力学参数等存在着差异 [5] 。如来源于松针的 TYR ，催化时最佳 pH 在 9.0-9.5 ，对底物 L-DOPA 的 K m 为 9.5mM ；而来源于老鼠体内的 TYR ，其最佳 pH 在 7.4 左右，对底物 L-DOPA 的 K m 为 5.6mM 。

提高酶的稳定性，分离出在极端条件下都很稳定的酪氨酸酶，是充分利用该酶的先决条件。如绝大多数酪氨酸酶在 60℃时，其半衰期只有几分钟，而Kwang-Hoon Kong [5] 等人从一种革兰氏阴性菌Thermomicrobium roseum分离出的酪氨酸酶，在90℃时还有很高的活性，pH范围为8.5-10。

酪氨酸酶作用的底物范围很广 , 催化反应作用的底物主要有 DOPA 、酪氨酸、邻苯二酚、儿茶酚类似物以及对位取代酚 [6] 。徐迪等人发现酪氨酸酶还能以 2,3- 二羟基吡啶为底物 [7] 。

酪氨酸酶在生物体内存在的活性形式有：颗粒型酪氨酸酶和可溶性酪氨酸酶。这二者的具体分布表现出不均一性：在哺乳动物体内有颗粒型酪氨酸酶和可溶性酪氨酸酶；在植物和细菌体内只存在可溶性酪氨酸酶。因而在不同的生物中表现出不同的生物功能 [8] 。

哺乳动物体内，酪氨酸酶作为一种双重功能的生物催化剂，具有加氧酶和脱氢酶两种活性，既能催化单酚类化合物选择性的羟基化生成邻苯二酚，又能氧化邻苯二酚脱氢生成邻苯醌 [9] 。具体表现在，首先催化酪氨酸生成 3,4- 二羟基苯丙氨酸 (DOPA) ， DOPA 进一步在 TYR 催化下氧化为多巴醌 (DQ) ， DQ 是合成黑色素的重要前体。酪氨酸酶是皮肤黑色素生物合成的关键酶，决定黑色素合成的速率，同时是黑色素细胞分化成熟的生理生化标志。

在植物中，酪氨酸酶对类黄酮、紫胶、鞣酸、酚类、生物碱、木质素、 L － DOPA 的生物合成起着重要作用；并且对植物的新陈代谢，如呼吸系统、中间物质的代谢、氧化 - 还原电位的调整、抗生素影响和植物的伤口愈合发挥着重要的作用 [10,11] 。酪氨酸酶还与蔬菜和水果的酶促褐变有关，这一特性已经引起食品加工业的重视。

在微生物体内，由于存在酪氨酸酶，很多微生物才能以单酚、二元酚以及联苯酚作为自己的能量物质 [12] 。因此，可利用微生物降解酚类废物 、处理含酚废水。

2 酪氨酸酶的应用研究进展
2.1 在有机合成方面

由于酪氨酸酶作用的底物范围很广，并且对底物羟基位置高度特异性，因而在有机合成上具有重要应用价值，不但可以利用酪氨酸酶选择性的羟基化能力，对含有苯酚结构的化合物进行定向修饰；也可以利用酪氨酸酶催化反应生成的邻醌结构作为活泼中间体合成新的化合物。如 Muller 利用酪氨酸酶催化不同取代酚氧化生成的邻醌作为二烯中间体，与单烯类化合物通过 Diels-Alder 反应合成了一系列二环 [2.2.2] 辛烯类化合物。郭刚军等人研究了利用酶促反应生成的邻醌中间体与亲核试剂通过 Michael 加成反应合成具有重要生理活性的胺醌类化合物 [13] 。

酪氨酸酶在用于合成或修饰一些有重要价值的有机化合物方面也引起很多科学家的注意。 Pandey [14] 等利用该酶合成了具有雌性激素活性的化合物 Coumestrol ； Ahmed [15] 等合成出能治疗帕金森病的药物 L-DOPA 。
2.2 在环境保护方面

芳香簇化合物 ( 包括酚类 ) 广泛存在于工业废水中 ， 它们都是有毒物质，有些还是致癌物质，对人 、畜和农作物都有危害。因此从工业废水中除去酚类等物质越来越受到人们的关注。酪氨酸酶可以催化氧化单酚化合物 --→邻苯二酚类化合物--→醌类化合物，后者在水溶液中不稳定，经过一系列酶催化和化学催化反应，自身聚合或与其它物质(有机胺类化合物等)聚合反应形成不溶于水的大分子物质而沉淀 [16] 。 因此酪氨酸酶不仅除去酚类物质，还能去除其它多种有机物，如有机胺 、 有机氯化合物等。 利用酪氨酸酶处理工业废水的技术已经成熟。

利用酪氨酸酶 处理去除 酚类 污染物时，去除效率受到污染物种类和浓度、酶的种类和浓度、 pH、絮凝剂和吸附剂以及污染物之间的协同效应等因素的影响。

酶的固定化可以提高酶处理效率和延长酶的使用寿命，降低处理成本。如何获得廉价的酶源以及制备廉价易得固定化载体自然成为研究利用酪氨酸酶处理废水领域的新方向 [17] 。
2.3 在医药和美容保健方面

人体中酪氨酸酶有催化酪氨酸合成 L － DOPA 、或进一步合成黑色素的作用。黑色素及其代谢中间物，有抗氧化、神经调节和增强皮肤 免疫能力 的作用，因此酪氨酸酶在医药 和 美容保健方面具有重要的应用前景。

2.3.1 黑色素 (melanin) 是一类有着复杂结构 、 非均质的类多酚聚合体。在医药方面，能作为紫外线吸收剂 、 抗氧化剂和新型的天然的药物载体 [18] ；可用来治疗某些与黑色素缺乏有关的神经系统疾病，如着色性干皮病 、 帕金森氏症 、 老年性痴呆症，亨廷氏舞蹈病等；它还具有抗体外 HIV 病毒的作用，即：干扰 HIV 诱导的合胞体的形成，阻止 HIV-1 被膜表面的糖蛋白和 T 细胞特异抗体与淋巴母细胞的结合 [19] 。

人体皮肤的黑素程度是由黑素细胞决定的， 肤色的深浅主要决定于黑色素细胞的量及细胞合成黑色素的能力。 皮肤和毛囊的黑素细胞内酪氨酸酶系统的功能减退、丧失会引起皮肤色素的减少或丧失，从而导致相应的疾病。白癜风就是局限性或泛发性的皮肤色素的脱失引起的疾病。

现在已在白癜风病人血液中发现有抗黑素细胞抗体或抗白癜风抗体。这种抗体与表皮底部的基底细胞之间的黑素细胞结合后影响了形成黑素细胞的酪氨酸酶的作用，而使黑素细胞减少，皮肤变白色。 Y. Takizawa [20] 通过研究发现 , 有的 白癜风 患者是由于基因突变引起酪氨酸酶合成不足或酪氨酸酶活性下降或丧失 , 这是 白癜风 最为严重的一种。 M. Tanita [21] 采用等位基因分析方法对病人进行基因诊断，认为如果不是由于基因缺陷引起的，就可以采用对酶进行激活的方式进行治疗。常用于治疗 白癜风的 激活 药物是光敏素 8-MOP ，它可在体外诱导黑色素生物合成。某些中药在体外可直接激活酪氨酸酶活性，对白癜风有很好的治疗效果，徐建国等 [22] 研究发现驱虫斑鸠菊可在体外激活酪氨酸酶活性；龙子江等 [23] 发现消白灵片可使白癜风动物模型血液中酪氨酸酶含量增加。

2.3.2 虽然黑色素可由酪氨酸转化产生，但在美容保健方面，为了达到美白皮肤的目的，一方面可以尽量吃少含酪氨酸的食物；另一方面可以在美白化妆品中添加能抑制酪氨酸酶活性的美白剂，通过抑制酪氨酸酶活性直接抑制黑色素的形成。陆哗等 [24] 研究了三种常用美白剂 (对苯二酚、曲酸、熊果苷)对酪氨酸酶活性的抑制作用,探讨了其美白作用的机制。 国内目前已筛选了具有增白作用的天然产物，特别是许多中草药对皮肤有明显的增白效果，为美白化妆品的开发提供了依据。
2.4 在食品 1 等方面

在食品加工与储藏过程中，经常会发生褐变等变色现象，这些现象许多都是由酶促产生的，引起酶促褐变的酶主要就是酪氨酸酶。酶促褐变具有正反两方面的作用：一方面，为了增加色调，有意加入酪氨酸酶，促进酶促褐变。如在红茶的制作、葡萄干、栆的晒制、啤酒生产等，为了增加酒的色泽，常需加入适量的酪氨酸酶。另一方面，绝大多数时候的酶促褐变对食品储藏加工是不利的，褐变影响食品储藏加工中的效果和质量的稳定。为了保证产品质量，必须抑制酶促褐变，即尽可能降低酪氨酸酶的活性或使酶永久性失活。防止酶促褐变，常采用的方法有 :加螯合剂，如EDTA；加抗氧化剂，如抗坏血酸、二氧化硫和硫化物；加底物抑制剂，如柠檬酸、苹果酸和磷酸；减少氧化，排除空气或限制氧气；让酶变性失活，热处理或烫漂处理 [25] 。

生物传感器由于具有准确、微量、快速、简便、灵敏、选择性好等优点，易于实现自动化和在线监测。因而利用酪氨酸酶作为活性物质，研制测酚类化合物生物传感器成为目前国内外研究的一个热点。 Everett 等 [26] 通过将酪氨酸酶固定在电极上 , 能够测定多种污染物 , 如肼 、莠去津、氯酚、氨基甲酸盐、有机磷农药等。

3展望

在传统概念中，有机溶剂易于引起酶蛋白变性而失活。有研究表明，酪氨酸酶在无水或含微量水 (＜1%）的有机溶剂中，酶的稳定性显著增加，催化性能显著提高。特别是固定化酶，在有机溶剂中优势更加明显。这一发现将为该酶的研究和应用带来革命性的飞越。

传统生产黑色素的方法主要用提取法和氧化合成法，工艺繁琐。近年，人们开始利用酪氨酸酶的氧化特性进行微生物发酵生产黑色素 [27] 。 当然美白剂的真正选用与否还应考虑功效的多样性、细胞毒性、来源的难易和价格等多种因素，美白产品的开发和研制可将化妆品市场拓开新的前景，运用现代科学技术手段筛选和组合独特的美白配方，将是今后研究和发展的方向。

提高酶的利用效率是今后应用研究的主要目标。要实现酶的高效应用，除了掌握酶催化反应特征，还必须采用固定化、分子修饰和非水相催化等技术。

酪氨酸酶在医药、食品、环保及保健等领域应用广泛。由于酪氨酸酶在生物体内含量低，因此，首先应解决酶的来源问题，大幅降低酶的价格。今后的主要任务之一就是应用基因技术培养出优质高效的生产酪氨酸酶的工程菌，大幅提高其产量。 酪氨酸酶普遍存在于链霉菌中，有效含量低。为了克服这些缺点，利用基因重组技术，获得具有酪氨酸酶基因高效表达的工程菌，是现在国内外研究的热门课题。

酪氨酸分子式C9H11NO3，相对分子质量181.19。是蛋白质的组分之一，天然品为L－型。属非必需氨基酸。能溶于水。在342～344℃时分解。分子中酚羟基邻位易发生化学反应，与重氮苯磺酸偶联得橙红色物质，与硝酸发生硝基化反应呈黄色；现已用于酪氨酸或含酪氨酸残基的肽和蛋白质的定性颜色反应；也易于碘化并用于合成甲状腺素的前体。如以放射性碘131、碘125等取代则可为放射性同位素标记肽和蛋白质的简易手段。可从乳酪水解物中分离提取。

黑色素的合成离不开酪氨酸和酪氨酸酶，其中酪氨酸是从食物中摄取的，酪氨酸酶由体内合成，它的活性又与某些金属元素铜、锌、铁密切相关。当黑色素细胞内的酪氨酸－酪氨酸酶系统功能减退或损伤时，即会影响黑色素代谢，从而发生白癜风。

酪氨酸酶是不可以通过口服治疗白化病，酪氨酸酶是一种蛋白质，它在通过胃时会被胃里的胃蛋白酶分解成多肽，就起不到效果。我只知道这么多，对于是不是消化酶我不太了解，但是我认为应该不是，因为消化酶包括：胃蛋白酶、胰蛋白酶、、胰肽酶、肠肽酶，还有口腔内的唾液淀粉酶。