枇杷果實(shí)過(guò)氧化物酶活性的抑制

詹嘉紅

摘要：研究了緩沖溶液pH值、溫度和3種抑制劑等因素對(duì)枇杷果實(shí)過(guò)氧化物酶（POD）活性的影響。結(jié)果表明，枇杷果實(shí)過(guò)氧化物酶的最適pH值為5.4，在pH 值3.0～7.0范圍內(nèi)保持較高活性；過(guò)氧化物酶的最適溫度為35 ℃。維生素C、硫脲、亞硫酸鈉3種物質(zhì)都能較好地抑制枇杷POD活性，且隨著濃度的升高，抑制效應(yīng)逐漸增強(qiáng)，抑制效果為：維生素C>硫脲>亞硫酸鈉。

關(guān)鍵詞：枇杷；過(guò)氧化物酶；酶促褐變；抑制劑

中圖分類(lèi)號(hào)：TS255.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2015）07-0316-02

果蔬的加工和貯藏常與果蔬本身存在的酶類(lèi)有密切關(guān)系，其中過(guò)氧化物酶（POD）是引起果蔬加工過(guò)程及貯藏期間變色、變味的重要因素之一[1-2]。枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.），別稱(chēng)盧橘，是中國(guó)南方特有的珍稀水果，其果肉柔軟多汁，酸甜適度，味道鮮美，被譽(yù)為“果中之皇”[3]。枇杷果實(shí)有止咳、化痰、理氣的藥用功效[4]。作為藥食兩用的枇杷水果，自古以來(lái)就倍受人們青睞。市面上以枇杷果肉為原料加工的產(chǎn)品種類(lèi)繁多，如枇杷飲料、枇杷果酒、枇杷果醬、枇杷果脯等[5]。但枇杷鮮果不耐貯運(yùn)及加工，極易產(chǎn)生褐變而變質(zhì)。目前，針對(duì)枇杷POD活性及其對(duì)褐變影響研究報(bào)道甚少。為提高枇杷貯藏保鮮和加工品質(zhì)量，本試驗(yàn)以新鮮枇杷果實(shí)為材料，研究了pH值、溫度、3種抑制劑對(duì)枇杷果實(shí)過(guò)氧化物酶活性的影響，為枇杷加工和貯藏防褐技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

枇杷品種為解放鐘，選擇成熟、新鮮無(wú)損傷的枇杷果實(shí)為供試材料。

1.2 試劑與儀器

磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、檸檬酸、愈創(chuàng)木酚、30% 過(guò)氧化氫、亞硫酸鈉、硫脲為分析純。維生素C為生化試劑。

UV2100型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：尤尼柯（上海）儀器有限公司生產(chǎn)；FA2004電子天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司天平儀器廠生產(chǎn)；JJ-2組織搗碎勻漿機(jī)：富華儀器有限公司生產(chǎn)；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市友聯(lián)儀器研究所生產(chǎn)；GL-20G-Ⅱ型飛鴿牌低溫冷凍離心機(jī)；PHS-2C型精密酸度計(jì)：上海雷磁儀器廠生產(chǎn)。

1.3 方法

1.3.1 枇杷POD粗酶液的制備 參照王學(xué)奎的方法[6]，略有修改。將枇杷果實(shí)去皮、去核，稱(chēng)取果肉10 g，加入適量 4 ℃ 預(yù)冷的磷酸鹽緩沖溶液（0.05 mol/L，pH值6.0），冰浴研磨成勻漿，定容到25 mL容量瓶中，放于4 ℃冰箱里浸提30 min，10 000 r/min離心20 min，上清液即為酶的粗提液，低溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 枇杷POD活性的測(cè)定 參照李合生的方法[7]，略有改進(jìn)。反應(yīng)體系為0.05 mol/L pH值5.8磷酸緩沖液 2.5 mL、0.05 mol/L愈創(chuàng)木酚1.5 mL、2% H2O2 0.5 mL、0.5 mL 酶液。在室溫下，于D470 nm處比色。酶液加入后開(kāi)始計(jì)時(shí)，1 min后第1次讀數(shù)，然后每30 s 記錄1次吸光度D隨時(shí)間的變化值，對(duì)照以緩沖液代替酶液，重復(fù)測(cè)3次。本試驗(yàn)以D470 nm的變化值表示POD活性的變化。

1.3.3 pH值對(duì)枇杷POD活性的影響 取pH值分別為20、3.0、4.0、4.4、4.8、5.0、5.2、5.4、5.6、5.8、6.0、7.0、8.0的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液2.5 mL，按“1.3.2”節(jié)方法，測(cè)定不同pH值下POD 活性的變化。以最高酶活力為 100%，計(jì)算POD相對(duì)酶活性。

1.3.4 溫度對(duì)枇杷POD活性的影響 將未加入酶液的反應(yīng)體系先分別在5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65 ℃條件下保溫10 min，加入0.5 mL酶液后繼續(xù)在原來(lái)的溫度條件下保溫3 min，按“1.3.2”節(jié)方法測(cè)定不同溫度條件下POD活性的變化。以最高酶活力為 100%，計(jì)算 POD 相對(duì)酶活性。

1.3.5 抑制劑對(duì)枇杷POD活性的影響 向反應(yīng)體系分別加入各種濃度的抑制劑0.5 mL，緩沖液的量相應(yīng)減少0.5 mL，按“1.3.2”節(jié)方法測(cè)定PPO活性。酶活性大小按無(wú)抑制劑時(shí)的酶活性百分比表示。各種抑制劑在反應(yīng)體系中的濃度，維生素C：0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mmol/L；亞硫酸鈉：20、40、60、80、100 mmol/L；硫脲：0.01、0.05、0.10、0.15、020 mmol/L。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值對(duì)枇杷POD活性的影響

從圖1可見(jiàn)，POD 活性受環(huán)境pH值影響不大。pH值在較大范圍3.0～7.0之間，POD 的相對(duì)酶活都能保持在63%以上，當(dāng)pH值為 2.0、8.0 時(shí)，POD相對(duì)酶活仍有45.0%、446%。枇杷果實(shí)的最適pH值為5.4，本結(jié)果與林建城等報(bào)道的枇杷最適pH值為5.0[8]有所不同?？赡芘c枇杷品種、酶液純度不同等因素有關(guān)。

2.2 溫度對(duì)枇杷POD活性的影響

溫度對(duì)枇杷POD活性影響明顯。在35 ℃以下，酶活性隨著溫度的上升而升高，當(dāng)溫度達(dá)到35 ℃時(shí)，酶活性最大，此溫度為酶的最適溫度，溫度大于 35 ℃時(shí)，酶活性迅速下降。枇杷POD活性呈現(xiàn)出的這種變化與溫度對(duì)其他酶活性的影響規(guī)律相符合。當(dāng)反應(yīng)體系溫度為5、65 ℃時(shí)，POD相對(duì)活性分別為33.5%、19.3%（圖2）。表明調(diào)節(jié)溫度能有效抑制POD的活性，特別是在較高溫度條件下這種影響更為顯著。

2.3 不同抑制劑對(duì)枇杷POD活性的影響

2.3.1 維生素C對(duì)枇杷POD活性的影響 維生素C對(duì)POD活性有很好的抑制作用。隨著維生素C濃度的增加，枇杷POD 活性逐漸降低，當(dāng)維生素C濃度為 0.02 mmol/L 時(shí)，POD相對(duì)活性降低到57.8%，當(dāng)維生素C濃度達(dá)到 0.05 mmol/L 時(shí)，POD活性基本被完全抑制（圖3）。

2.3.2 硫脲對(duì)枇杷POD活性的影響 隨著硫脲濃度的增加，總體抑制POD效果越來(lái)越明顯。在濃度為0.01～0.10 mmol/L 范圍內(nèi)，硫脲對(duì)POD活性的抑制作用程度變化不大，POD相對(duì)活性?xún)H從79.7%降低至72.9%，當(dāng)硫脲濃度大于0.10 mmol/L時(shí)，隨著硫脲濃度的增加，POD相對(duì)活性迅速降低，當(dāng)硫脲濃度達(dá)到0.20 mmol/L時(shí)，POD 相對(duì)活性降低到 28.1%（圖4）。

2.3.3 亞硫酸鈉對(duì)POD活性的影響 亞硫酸鈉對(duì)POD活性的抑制效果與維生素C相似。隨著亞硫酸鈉濃度的增加，POD活性逐漸降低，當(dāng)亞硫酸鈉濃度達(dá)到80 mmol/L 時(shí)，POD相對(duì)活性降低到16.8%，當(dāng)濃度為100 mmol/L 時(shí)，POD相對(duì)活性降低到12.1%，酶促褐變基本得到抑制（圖5）。

從3種抑制劑對(duì)POD活性影響程度可以看出，3種抑制劑的抑制效果為：維生素C> 硫脲>亞硫酸鈉。目前認(rèn)為，維生素C對(duì)褐變的抑制并非是直接抑制POD活性達(dá)到的，而是將POD氧化生成的有色醌類(lèi)物質(zhì)迅速還原成酚類(lèi)物質(zhì)，從而抑制初產(chǎn)物的生成量，最終抑制黑色素的生成[8]；硫脲抑制可能是通過(guò)對(duì)酶中二硫鍵的還原，使酶變性，也可能是與鐵輔基絡(luò)合使酶失活[9]；而亞硫酸鈉抑制褐變主要是通過(guò)不可逆地與醌生成無(wú)色的加成物，與此同時(shí)降低了酶與一元酚和二元酚作用的活力[10]。

3 結(jié)論與討論

枇杷果實(shí)POD的最適溫度為35 ℃，低溫5 ℃、高溫 65 ℃ 均可大大降低POD活性，尤其是高溫條件下影響更為顯著。因此，通過(guò)高溫處理可以有效控制其加工產(chǎn)品的酶促褐變。

枇杷果實(shí)POD的最適pH值為5.4，當(dāng) pH值為2.0、8.0時(shí)，POD的相對(duì)酶活仍有45.0%、44.6%。，因此，通過(guò)控制 pH值較難起到抑制酶活性的作用。

3種抑制劑對(duì)枇杷POD活性均有不同程度的抑制作用，且抑制作用隨著處理濃度的增加而增強(qiáng)。3種抑制劑的抑制效果為：維生素C> 硫脲>亞硫酸鈉。由于亞硫酸鈉、硫脲存在一定安全隱患，生產(chǎn)上可選用可食性維生素C抑制劑來(lái)控制枇杷制品的酶促褐變。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓 濤，李麗萍. 果實(shí)和蔬菜中的過(guò)氧化物酶[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2000，26（1）：69-73.

[2]Gong Q Q，Tian S P. Partial characterization of soluble peroxidase in pericarp of litchi fruit[J]. Progress in Biochemistry and Biophysics，2002，29（6）：891-896.

[3]李 磊，陳發(fā)河，吳光斌. 熱激處理對(duì)冷藏“解放鐘”枇杷果實(shí)木質(zhì)化及相關(guān)酶活性的影響[J]. 食品科學(xué)，2010，31（16）：286-290.

[4]吳修仁. 中國(guó)藥用植物簡(jiǎn)編[M]. 廣州：廣東高等教育出版社，1994：373.

[5]喬 方，黃略略，方長(zhǎng)發(fā)，等. 基于枇杷果實(shí)的加工研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊，2012（10）：119-123.

[6]王學(xué)奎. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 2版.北京：高等教育出版社，2006：167-168.

[7]李合生. 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社，2000：164-165.

[8]林建城，吳智雄，彭在勤. 枇杷果肉過(guò)氧化物酶的分離純化及其性質(zhì)研究[J]. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，25（4）：419-424.

[9]羅志剛，姜紹通，潘麗軍，等. 抗壞血酸和亞硫酸鈉在甘薯破碎中抗褐變的研究[J]. 食品工業(yè)科技，2002，23（5）：52-53.

[10]張桂芝，謝朝良，陳 鋼，等. 阿魏菇中過(guò)氧化物酶特性研究[J]. 食品科學(xué)，2008，29（12）：150-152.