菊苣根多酚氧化酶的酶学特性研究

【目的】研究菊苣根多酚氧化酶(PPO)酶学特性的影响因素,为菊苣根加工过程中酶促褐变的控制提供参考。【方法】以菊苣新鲜根为材料,从供试的3种三元酚、5种二元酚和4种单元酚底物中选出最佳反应底物,分析所选择底物的浓度、PPO提取液添加量、pH、温度及抑制剂对菊苣根PPO活性的影响,同时研究PPO的酶促动力学特征。【结果】菊苣根PPO的最适底物为焦性没食子酸,其最佳浓度为40mmol/L,菊苣根PPO的最适粗酶液添加量为0.4mL,最适pH和反应温度分别为7.0和35℃。PPO酶促反应动力学符合米氏方程,酶促反应的动力学米氏常数为0.39mmol/L,最大反应速率为217.39U/min。控制pH在4.8以下,采用0.4mmol/L柠檬酸和0.8mmol/L L-抗坏血酸复配,90℃处理10min或者100℃处理6min,均可基本抑制菊苣根PPO的活性。【结论】通过选择合适的pH和温度,同时结合化学抑制剂调控菊苣根PPO活性,可以减少菊苣根加工过程中的酶促褐变,从而提高加工产品的品质。     

中华寿桃多酚氧化酶的特性研究

 【目的】对分离纯化后的中华寿桃果肉多酚氧化酶的酶学性质进行研究,探讨中华寿桃果肉褐变机理。【方法】以邻苯二酚为作用底物,用分光光度法在420 nm下测定不同pH、反应温度、底物浓度条件下桃果肉的多酚氧化酶（PPO）活性。【结果】中华寿桃果肉66 kD的PPO最适pH约为6.5,最适反应温度为60℃左右,该酶对温度有较强稳定性;该酶最适作用底物为绿原酸、儿茶酚和对羟基苯甲酸;FeSO4、EDTA和抗坏血酸等化合物可以抑制PPO活性,CaCl2、CuSO4和MnSO4等则起促进作用。【结论】该酶耐热能力强,适度低温、酸性条件、抗坏血酸处理等可以抑制该酶活性。     

牡丹多酚氧化酶的酶学特性

【目的】研究影响牡丹试管苗多酚氧化酶（PPO）酶学特性的因素,为牡丹的高效组培提供参考。【方法】以牡丹品种“乌龙捧盛”为供试材料,采用分光光度计比色法,研究温度、pH值、PPO提取液添加量及底物的类型和浓度对牡丹PPO活性的影响。【结果】以邻苯二酚为底物时,牡丹PPO的最适反应温度与最适pH分别为25 ℃和6.0,最适PPO提取液添加量为1 mL。牡丹PPO的最适作用底物为咖啡酸,其最适浓度为0.08 mol/L。【结论】通过选择合适的pH值和培养温度,同时结合化学抑制剂调控牡丹PPO活性,可以达到在牡丹组织培养中减少褐化现象、提高试管苗生根率的目的。     

热水处理对葡萄采后衰老与病害相关酶活性的影响

【目的】研究不同温度的热水处理对葡萄采后衰老与病害相关酶活性的影响,筛选能够延长葡萄贮藏时间的适宜处理温度.【方法】以‘无核白鸡心’葡萄为试验材料,分别在45,50,55及60℃下浸泡2min,用葡萄专用PE包装袋包装,(0±1)℃冷藏库中贮藏,每隔10d统计一次好果率,每隔5d进行一次酶活测定.【结果】45℃处理2min可以明显抑制果实贮藏期间的腐烂,并且能够提高过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)在贮藏期间的活性.55℃以上温度处理会加快果实腐烂.同时,越高的处理温度对多酚氧化酶(PPO)活性的抑制作用越明显.55℃处理2min可以提高果实β-1,3-葡聚糖酶(GLU)的活性.【结论】适宜温度的热处理可以抑制果实在贮藏过程中的衰老和病害发生,‘无核白鸡心’采后适宜处理水温为45℃.     

石榴果皮中多酚氧化酶测定最佳试验条件的确定

以陕西天红蛋石榴品种为试材,对石榴果皮中的多酚氧化酶(PPO)活性测定的最佳试验条件进行了初步研究,确定了其催化邻苯二酚氧化后产物的最高吸光度值,并分别研究了底物浓度、pH值、温度、反应后放置时间以及酶抑制剂浓度等条件对PPO活性的影响。结果表明:以邻苯二酚为底物时,底物浓度宜大于20mmol/L,其最适波长为420nm,最适pH值为6.8,最适温度为50℃,反应时间不宜超过20min,反应完成后在20min后测定PPO的活性最为稳定。抑制剂NaHSO4的有效抑制浓度为0.8mmol/L。     

香蕉皮中多酚氧化酶性质的研究

以邻苯二酚作为底物,采用比色法测定氧化产物的方法对香蕉皮多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)的性质进行研究,以期为防止果蔬褐变和保鲜提供理论依据.结果表明,香蕉皮多酚氧化酶的最适温度为30℃,最适pH值为4.5和5.5,70℃水浴处理5 min完全失去活性,100℃沸水浴处理20 s可以钝化香蕉皮多酚氧化酶的活性.香蕉皮PPO的最适反应底物浓度为0.16mol/L.动力学研究结果表明,香蕉皮PPO的K_m=14.48 mmol/L.v_(max)=O.151 OD_(420)/min.     

红枣多酚氧化酶酶学特性及其钝化动力学研究

本实验以新疆骏枣为原料,邻苯二酚为底物,采用分光光度法研究了红枣中多酚氧化酶（PPO）的酶学特性。结果表明：红枣PPO最适温度为45℃,最适pH值为6．8-7．2,最适底物浓度为0．402mol／L;最大反应速度Vmax=7．164U／min,Km=0．6714mM;当温度大于55℃时,热处理对PPO的钝化效果比较显著,80℃处理20min即可完全钝化红枣PPO;热处理对红枣PPO的钝化符合一级反应动力学,其ZT：32．78℃,Ea=29．658KJ／mol。     

辣椒转录因子CaNAC083对高温胁迫的响应

【目的】分析辣椒NAC转录因子CaNAC083在高温胁迫响应中的作用,为阐明辣椒耐高温机理奠定基础。【方法】以辣椒P70为材料,扩增CaNAC083基因,对其进行生物信息学分析,在辣椒中构建基因沉默载体沉默该基因,用RT-qPCR检测沉默效率以及高温胁迫相关基因CaHsfA2、CaHsfB5、CaHsp25.9和CaHSP90的相对表达量,测定42 ℃高温胁迫处理10 h前后丙二醛（MDA）含量、相对电导率、F_v/F_m、活性氧（H₂O₂和O^-₂·）含量以及抗氧化酶（超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT））活性的变化,观测二氨基联苯胺（DAB）和氮蓝四唑（NBT）染色情况;同时构建过量表达载体转化拟南芥,测定42 ℃高温处理12 h前后的MDA含量、活性氧含量、相对电导率以及抗氧化酶活性的变化,探讨CaNAC083基因对植株耐高温能力的影响。【结果】CaNAC083属于NAP亚家族的一员,且与典型的NAP亚家族成员的结构一致。CaNAC083基因沉默辣椒植株在高温胁迫后叶片损伤较轻,MDA、相对电导率以及活性氧均低于对照植株,而POD、SOD和CAT活性高于对照植株,CaHsfA2、CaHsfB5、CaHsp25.9和CaHSP90相对表达量均高于对照植株。过表达CaNAC083拟南芥株系在高温胁迫下受害程度较WT严重,MDA、相对电导率以及活性氧含量均高于WT,而POD、SOD和CAT活性均低于WT。【结论】CaNAC083基因沉默可以增强辣椒植株的耐高温性,过表达该基因则减弱植株的耐高温性,判断CaNAC083在植物高温胁迫中可能起负调控作用。     

大久保桃果实多酚氧化酶某些特性的研究

以邻苯二酚为底物,分析了大久保桃多酚氧化酶(PPO)的最适pH、最适作用温度、酶促动力学参数Km值及其抑制剂。结果表明,大久保桃多酚氧化酶的最适pH值为6.0,最适作用温度34℃,Km=9.7×10-2mmol/L;偏亚硫酸钠、抗坏血酸、谷胱甘肽、巯基乙醇对大久保桃PPO的活性有较强的抑制作用。     

铁棍山药PPO的最适底物、热稳定性及褐变控制研究

研究了铁棍山药多酚氧化酶(PPO)的最适底物、热稳定性及不同抑制剂对其活性的影响。结果表明:在试验范围内,铁棍山药PPO最适底物为邻苯二酚;在较低温度(20～40℃)下其PPO能保持较稳定的活性,较高温度(40～80℃)下其活性快速下降,80℃下保温10 min,PPO活性几乎为零;抑制剂对PPO活性的抑制效果依次为:L-抗坏血酸>L-半胱氨酸盐酸盐>植酸>柠檬酸。     

赛买提杏多酚氧化酶特性的研究

[目的]多酚氧化酶(PPO)会对杏加工生产产生重大影响,它不仅影响杏加工产品如杏酱等的色泽,而且也影响其品质,特别是在制作杏茶、杏汁饮料的过程中更为突出.所以,准确测定PPO活性,具有重要的生理和现实意义.[方法]以新疆主栽赛买提鲜杏为原料,对杏组织中PPO的特性进行了研究.[结果]杏多酚氧化酶最适反应pH为6.0,最适反应温度为25℃;杏多酚氧化酶的最适反应波长为400 nm,最适反应时间为6 min,当酶加入量为0.4 mL时,酶活性最大;60～80℃处理10 min,酶基本失活.[结论]丙酮粉与pH为6.0的磷酸缓冲液反应6 min,离心后制得粗酶液;一定量的磷酸缓冲液和邻苯二酚在25℃下保温10 min,添加0.4 mL酶液,在400 nm波长下,测定的PPO活性较为准确.     

一株棉秆纤维素分解真菌的分离筛选及酶学性质研究

[目的]对从棉秆腐解物中筛选得到的高效棉秆分解真菌SJ-1进行纤维素酶酶学性质的研究.[方法]研究温度、pH、金属离子对纤维素酶活力的影响,并以Lineweaver -Burk作图法测定酶促反应米氏常数Km及最大反应速率Vmax.[结果]该菌株CMCase和FPase的最适反应温度在50～60℃,最适pH为7.0,有较好的耐高温及耐碱能力.K+、Fe2对酶活有显著的激活作用,而Cu2+、Mg2+、Ca2+、Al3+等有一定的抑制作用,其中Al3的抑制作用较为强烈,Cu2+对FPase抑制较强,Mn2-对FPase有激活作用而对CMCase有抑制作用,Zn2对酶活性无明显影响.以CMC - Na做底物时酶反应的Km为2.69 mg/mL,Vmax为0.53 mg/( mL·min).[结论]菌株SJ-1的纤维素酶性质较为优良,为进一步进行菌株的选育与改造提供参考依据.     

莲雾果实多酚氧化酶的特性及抑制剂研究

研究了莲雾(Syzygium samarangense Merr.& Perry)果实多酚氧化酶的最适底物及活性的影响因素,并建立了酶促褐变反应动力学方程,探讨了亚硫酸氢钠、EDTA二钠、抗坏血酸、柠檬酸、硫酸钠等5种抑制剂对莲雾酶促褐变的抑制效果.结果表明,莲雾果实多酚氧化酶的最适底物为邻苯二酚,最适温度为40℃,最适pH为7.5;莲雾多酚氧化酶的单底物酶促反应动力学符合米氏方程,相应的动力学参数为Km=0.035 5 mol/L,Vmax=0.7789 U/min;5种不同抑制剂对该酶表现出不同的抑制作用,抑制效果由强到弱为亚硫酸氢钠、抗坏血酸、EDTA二钠、硫酸钠、柠檬酸.     

藕带中多酚氧化酶的酶学性质研究

[目的]研究藕带中多酚氧化酶（PPO）的酶学性质。[方法]以邻苯二酚为底物,用分光光度法研究pH值、温度和抑制剂对藕带PPO活性的影响,并建立酶促褐变动力学方程。[结果]藕带PPO的最适pH值为6.0,最适温度为30℃;Km为0.0344mol/L,Vmax为172.41U/ml,70℃热保温60minPPO的活性基本丧失;抗坏血酸、柠檬酸、L-半胱氨酸和氯化亚锡均能抑制藕带PPO的活性,其中,L-半胱氨酸和氯化亚锡为最佳抑制剂,其次是柠檬酸和抗坏血酸,0.20g/LL-半胱氨酸和氯化亚锡均能有效抑制PPO的活性。[结论]该研究可为合理利用藕带资源和科学控制其深加工过程中的酶促褐变提供了参考依据。     

黄冠梨果皮多酚氧化酶的酶学特性

[目的]研究黄冠梨果皮中多酚氧化酶(PPO)的酶学特性,为黄冠梨的贮藏保鲜和加工提供理论基础。[方法]采用分光光度法分别测定在不同反应pH值、不同反应温度、不同底物和抑制剂条件下的PPO活性。[结果]该酶的最适温度为25℃,50℃以上PPO活力明显受抑制;最适pH值为6.0;以邻苯二酚为底物时,Km=0.031 7 mol/L;以绿原酸作为底物时,Km=0.018 9 mol/L;在选定的浓度范围内(0.2~1.0 mmol/L),所用抑制剂的抑制能力从强至弱排列为L-Cys>Vc>Na2S2O3>NaHSO3>EDTA-Na2。较高浓度的CaCl2、NaCl也可对黄冠梨果皮PPO产生抑制作用。Cu2+能提高黄冠梨果皮PPO活性。[结论]绿原酸在黄冠梨果皮酶促褐变中的作用值得重视;采取调节pH值、热烫、添加安全抑制剂可以明显控制该PPO活性。     

降解菌DDS-1产3-AC-DON氧化酶的酶学特性

【目的】研究脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）降解菌Devosia sp. DDS-1产生的3-AC-DON氧化酶的酶学特性,掌握DDS-1降解3-AC-DON到3-酮基-DON特性,为该酶的开发应用奠定理论基础。【方法】LG培养基培养DON毒素降解菌Devosia sp. DDS-1后,用PBS离心洗涤菌体后采用超声波破碎,用硫酸铵沉淀菌体破碎液获得粗酶液;然后在不同的酶反应体系中检测3-AC-DON氧化酶的酶活性。【结果】降解菌DDS-1产生3-AC-DON氧化酶的最适条件为：pH 7.0、25℃、培养36 h;该酶酶反应的最适温度为35℃,最适反应pH为7.0;该酶在20—40℃,pH 5.0—9.0的范围内能保持80%以上的酶活性;大多数金属离子在浓度为0.2—2 mmol•L-1对3-AC-DON氧化酶有促进作用;乙二胺四乙酸（EDTA）对该酶活性有抑制作用;酶的定域试验结果显示该酶为胞内酶;DDS-1产生的粗酶液能很好地降解小麦中的DON、3-AC-DON毒素。【结论】Devosia sp. DDS-1产生的3-AC-DON氧化酶的酶学特性研究表明,DDS-1产生的3-AC-DON氧化酶具有较好的温度和酸碱稳定性,该酶反应需要金属离子作为辅因子。     

大蒜蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶(1-SST)的酶学特征

【目的】研究大蒜(Allium sativum L.)中蔗糖﹕蔗糖1-果糖基转移酶(1-SST)的酶学特征,为大蒜保鲜、加工和品质改良提供依据。【方法】采用饱和度10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%的硫酸铵分级沉淀1-SST,以确定其所在的硫酸铵部位。分别取1-SST活力最高的硫酸铵部分与底物蔗糖反应,研究其在不同的温度、p H、离子强度、底物质量浓度等条件下合成高果聚糖的能力,即采用高效液相色谱-蒸发光散射(HPLC-ELSD),测定1-SST反应前后的1-蔗果三糖的含量,进而计算出1-SST活力大小并总结出其在不同的温度、p H、离子强度、底物质量浓度等条件下合成高果聚糖反应的规律;采用的色谱柱为Prevail Carbohydrate ES柱(250 mm×4.6 mm,5μm),色谱柱柱温箱温度为40℃,流动相最大限压20 MP,流动相为乙腈和水,其流速为1.0 m L·min-1,ELSD撞击器关闭状态,漂移管温度90℃,载气流量2.5 L·min-1(空气)。其梯度洗脱方式为:0 min,75%乙腈﹕25%水;15 min,65%乙腈﹕35%水;30 min,50%乙腈﹕50%水;35 min,75%乙腈﹕25%水;40 min,75%乙腈﹕25%水。【结果】在上述测定条件下,果糖、葡萄糖、蔗糖、1-蔗果三糖、蔗果四糖、蔗果五糖6种糖完全分离,出峰时间仅为20 min,测定方法可靠、灵敏度高,满足了测定1-SST活性的要求。以50%(w/w)蔗糖为底物时,仅产生1-蔗果三糖,无其它高果聚糖的产生,证实了在所试条件下,大蒜中1-SST反应具有专一性。大蒜1-SST主要存在于30%—40%硫酸铵饱和度部分,其中0—30%,40%—70%有轻微活力,未发现70%—100%硫酸铵组分有1-SST的活力。取30%—40%的硫酸铵饱和度部分作为样品研究1-SST酶学特征发现其最适反应温度为35℃,当温度到达40℃以上时,酶的活力下降的很快,说明1-SST具有热不稳定性,因此在研究大蒜1-SST时,要尽量避免高温,以免影响后续研究;其最适反应p H为5.0,与大麦(Hordeum vulgare)、菊苣(Cichorium intybus L.)、菊芋(Helianthus tuberosus Colombia)、黑麦草(Lolium rigidum)、龙舌兰(Agave americana L.)的1-SST最适p H大致相同,显示不同植物1-SST活力中心部位的结构可能基本一致;在蔗糖浓度为100—600 mg·m L-1内,酶活力随着底物质量浓度的增加而提高,而当底物浓度超过500 mg·m L-1时,酶活力增加的幅度减少而趋于平缓,这完全符合米氏方程(Michaelis-menten)的酶动力学性质;对于Na+、Cl-来说,离子强度越低,1-SST活力越强,1-SST在35℃下的米氏常数Km为104mmol·L-1。【结论】大蒜1-SST随温度、p H、离子强度、底物质量浓度等变化,不仅影响大蒜贮藏过程中的果聚糖代谢,也影响大蒜加工产品,尤其是大蒜提取物中糖的种类和含量。     

羊栖菜多酚氧化酶特性

对羊栖菜(Sargassumfusiforme)多酚氧化酶(PPO)进行浸提和硫酸铵分级盐析粗提,并测定了酶的特性.结果表明:在供试反应体系中,当邻苯二酚量为0.3-1.2mL时,酶活力呈直线增长,底物含量太高会产生抑制作用,当底物含量∶酶含量=2∶1时,酶活力表现最高;其酶活力的最适温度为40-45℃,在35-60℃范围内酶均能保持较高的活力,但超过60℃时,其活力则迅速下降;在50-100℃下水浴处理1h,酶活力丧失50%-75%;酶活力的适宜pH相对偏碱,在pH9.1时表现为一个活力高峰,在pH11.0和12.0时酶活力仍很高.提取的羊栖菜多酚氧化酶,存在不同特性的同功酶.5种供试抑制剂对该酶均有一定的抑制效果,其中NaHSO3和L-半胱氨酸的抑制作用最强,在浓度为50μmol·L-1时,抑制率达100%.     

双酶直接酶解米糠制备短肽的工艺优化

 【目的】建立在中低温度下直接酶解米糠制备短肽的优化工艺。【方法】采用二次回归正交旋转组合设计优化直接酶解米糠制备短肽的工艺条件,其中总糖含量测定采用蒽酮比色法,水解度（degree of hydrolysis,DH）采用pH-stat法,蛋白质回收率采用凯氏定氮法。【结果】确定直接酶解米糠制备短肽最佳工艺条件为：米糠先经糖酶（viscozyme）反应2 h去除糖类杂质,然后用碱性蛋白酶（alcalase）和胰蛋白酶双酶水解,最适pH 8.2,温度45℃,alcalase与胰蛋白酶酶活比59﹕41,总酶活5 750 U/g底物,水解时间3 h。在此条件下,DH为23.04%,蛋白质回收率为84.33%,酸溶性多肽（TCA-SN）为68.40%,短肽分子量主要集中在1 000 D以下。【结论】在中低温和偏中性（pH 8.2）条件下,采用碱性蛋白酶和胰蛋白酶双酶直接酶解米糠制备短肽,与先提取蛋白后酶解制备短肽的方法相比,具有操作步骤简单、蛋白质利用率高等特点,是一种制备米糠肽的新途径。