乳酸-热处理对多酚氧化酶活性与构象的影响

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多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)是一种含铜氧化还原酶,广泛分布于植物、动物、真菌的质体中,其诱导的酶促反应在食品贮运加工过程具有重要意义。多酚氧化酶的来源不同,其特点也各不相同,即使同种植物不同品系的酶也有差别。多酚氧化酶能够引发果蔬的酶促褐变,从而使果蔬品质劣变,影响其经济价值。因此多酚氧化酶的性质及钝化研究具有重要意义。本文开展了南酸枣多酚氧化酶的酶学特性及其抑制剂、乳酸、热处理及乳酸-热处理对多酚氧化酶活性与构象影响的研究,为多酚氧化酶的酶促反应机理深入研究提供理论参考。本文的主要结论如下
　　(1)南酸枣多酚氧化酶的酶学特性及其抑制:南酸枣 PPO最适反应温度为50℃,在低温时 PPO活性较低,最适 pH值为7.0,通过控制 pH值可有效抑制酶的活力;PPO的主要作用底物为二酚类物质如邻苯二酚、TBC、4-甲基儿茶酚,对三酚类物质(如没食子酸和焦性没食子酸)的催化活性较小;六种抑制剂对南酸枣 PPO均表现出不同的抑制作用,抑制效果为:抗坏血酸> Na2SO3> L-半胱氨酸>柠檬酸>酒石酸> CaCl2,抑制剂浓度越高抑制效果越明显。
　　(2)乳酸对多酚氧化酶活性与构象的影响:PPO的相对酶活性随着乳酸处理浓度的增大而减小,当乳酸浓度达到40 mmol/L时,其活性已完全得到抑制;随乳酸浓度的增大,其相对巯基含量逐渐减小,相对巯基含量与酶活性呈现较好地线性关系(R2=0.965);紫外吸收光谱和荧光发射光谱表明:不同浓度乳酸处理 PPO可能引起其三级结构的破坏,从而导致 PPO活性的降低。
　　(3)热处理对多酚氧化酶的活性及构象变化影响:热处理可以有效抑制 PPO活性,随作用时间的延长效果愈明显。在55℃处理30 min其酶活性仅为原酶的28.79％;热处理使 PPO失活符合一级动力学,其 K/min-1=0.0425和D/min=54.19,处理后 PPO活性符合 Michaelis-Menten模式,Vmax随处理时间增大而减小,Km基本保持不变;热处理过后,PPO紫外吸光强度的变化与荧光强度的变化,表明 PPO分子构象遭到破坏,并随时间变化加大。
　　(4)乳酸-热处理对多酚氧化酶的活性及构象变化影响:酸、热处理或单独或结合都会对 PPO活性起到抑制作用,酸-热处理抑制效果远强于单独酸或热处理,50℃热处理90 min后多酚氧化酶活性为原酶的34.03%,10 mmol/L乳酸处理90 min后其活性为98.08%,酸-热处理45 min时,其活性仅为原酶的9.89%;通过荧光光谱、紫外吸收光谱和巯基含量的变化发现,热处理和酸-热结合处理都能够改变 PPO分子构象,其中酸-热共同作用对 PPO分子构象的破坏强度与速度高于单独酸或热处理效果。

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作者
方志超;
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作者单位

南昌大学;

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授予单位南昌大学;
学科食品科学
授予学位硕士
导师姓名刘伟;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类鲜乳加工;
关键词
多酚氧化酶; 酶学特性; 乳酸-热处理; 构象变化;

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