全 文 ：基金项目　海南省热带园艺产品采后生理与保鲜重点实验室开放课题基金(ch002);华南热带农业大学科技基金项目(Rnd0618)。
作者简介　潘永贵(1970-),男 , 山西阳泉人 ,博士 , 副教授 , 从事果蔬采后生理及贮运保鲜教学科研工作。
收稿日期　2007-06-14
鲜切荸荠组织中与褐变相关酶活性研究
潘永贵1 ,2 ,陈维信2
(1.华南热带农业大学食品科学与工程系 ,海南儋州 571737;2.华南农业大学园艺学院 ,广东省果蔬保鲜重点实验室 , 广东广州 510642)
摘要　对鲜切荸荠和莲藕组织中与酶促褐变相关的 3种关键性酶———PAL、PPO和 POD进行对比。研究表明:在贮藏过程中 , 鲜切荸荠
组织中PAL活性随着贮藏时间的延长一直呈上升趋势 ,说明黄色物质形成与 PAL活性有密切关系;而与鲜切莲藕组织相比 ,鲜切荸荠组
织中的PPO活性除贮藏中期略有上升外 ,一直呈小幅下降趋势。同时鲜切荸荠组织中 POD的活性在整个贮藏过程中虽然有所上升 ,但
变化幅度非常小 ,且活性都相当低。表明鲜切荸荠黄化可能并非酶促褐变的结果。
关键词　鲜切荸荠;黄化;褐变
中图分类号　Q945;Q946　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2007)31-09856-02
Study on the Enzyme Activity Correlated to Browning in the Fresh-cut Chinese Water-chestnut
PAN Yong-gui et al　(Department of Food Science and Engineering, South-China University of Tropical Agriculture, Danzhou , Hainan 571737)
Abstract　3 kinds of key enzymes of PAL , PPO and POD correlated to enzymatic browning in fresh-cut Chinesewater-chestnut and lotus tissues were con-
ducted for comparison.The research showed that in the storage course, the activity of PAL in the fresh-cut Chinese water-chestnut tissues was always in-
creased along with the prolonging of storage time , showed that the formation of yellow matter had close relationship with the activity of PAL.But compared
with fresh-cut lotus tissues , the activity of PPO in the fresh-cut Chinese water-chestnut tissues was always little decreased , except for had some increment
during themiddle storage period.At the same time, although the activity of POD in the fresh-cut Chinesewater-chestnut tissues had some increment in the
entire storage course, the change was very little and the activity was quite low , showed that the yellowing of fresh-cut Chinesewater-chestnut may be not
caused by enzymatic browning.
Key words　Fresh-cut Chinese water-chestnut;Yellowing;Browning
　　荸荠经去皮加工后 ,在短期内切割表面变黄 ,从而影响
产品的外观品质 。从目前的报道来看 ,研究者都将其作为
一般的酶促褐变进行研究[ 1-2] 。但从大量的报道来看 ,一
般的酶促褐变能导致果蔬发生褐变 ,但鲜有导致其他变色
产生的报道。与酶促褐变相关的酶主要包括 PAL 、PPO 和
POD。PAL是参与酶促褐变底物酚类物质形成的关键性酶 ,
同时也是次生代谢物质形成的关键性酶 ,而 PPO 和POD则
直接催化酚类物质形成褐色物质。笔者通过鲜切荸荠和同
为根茎类蔬菜 ,但会发生典型的酶促褐变的莲藕组织中与
褐变相关的酶进行对比研究 ,旨在为鲜切荸荠黄化机理提
供一定的理论依据 。
1　材料与方法
1.1　材料 　新鲜荸荠[ Eleocharis tuberosa(Roxb.)Roem.et.
Schult]和莲藕(Nelumbo nucifern guertn)运回实验室后首先预
冷过夜 ,清洗 ,挑选无明显机械损伤 、无病虫害的材料进行
去皮 ,莲藕进一步切片 ,然后立即放入含 100 μg/L次氯酸钠
水溶液中 10 min ,捞出晾干 ,分别用塑料薄膜结合浅盘包装 ,
贮于 10 ℃下 ,备用 。
1.2　测定指标和方法
1.2.1　PAL活性的测定 。参考文献[ 3]和[ 4] 的方法 ,分别
取各材料 1.0 g ,放入预冷的研钵中 ,加入 0.1 mol/L 、pH 8.8
的硼酸缓冲液(内含 5 mmol/L巯基乙醇 、1 mmol/L EDTA以
及 5 %甘油)和 0.1 g的 PVP及少量的石英砂 ,在冰浴中研
磨成匀浆 ,然后于 10 000 r/min、4 ℃离心 15 min ,上清液即为
粗酶液。在 5 ml反应体系中 , 对照不加酶液而用 500μl PAL
样品提取液代替。反应体系于 40 ℃水浴中保温 60 min后 ,
立即加入 6 mol/LHCl 0.2 ml终止反应 ,随后测定 OD290值 ,
以每分钟 OD 值变化 0.01为一个酶活性单位 ,用U/g FW表
示酶活力 。
1.2.2 　PPO和 POD 活性的测定。参照林植芳[ 5] 的方法。
均匀取 1.0 g样品 ,放入研钵中加入 0.2 g PVP和 0.15mol/L
磷酸缓冲液(pH值 7.0)5.0 ml ,用液氮磨碎 ,于 4 ℃下15 000
r/min离心 20 min ,上清液用于酶活性的测定 。
1.2.2.1　PPO活性。3 ml反应液中含有 2.9 ml 0.1%的邻
苯二酚溶液(用缓冲液配制)和 0.1 ml酶液。加入酶液后 ,
测定 OD398值的变化 ,以每分钟■OD398变化 0.01表示一个
酶活性单位。
1.2.2.2　POD活性。3ml反应体系中含有 0.2 %愈创木酚
0.9 ml , 0.1%的过氧化氢 2.0 ml和 0.1 ml酶液。加入酶液
后 ,测定 OD470值的变化 ,以每分钟■OD 470变化 0.01表示一
个酶活性单位 。
2　结果与分析
2.1　PAL活性的变化　PAL是次生代谢物质生成的关键性
酶 ,而切割作为机械损伤必然会对 PAL产生影响。图 1 为
鲜切荸荠和鲜切莲藕在贮藏过程中PAL的变化情况。从图
图 1　鲜切荸荠和莲藕在贮藏过程中PAL活性的变化
1可以看出 ,和鲜切莲藕相似 ,鲜切荸荠在贮藏过程中 PAL
活性随着贮藏时间的延长一直呈上升趋势 ,尤其是在贮藏
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007 ,35(31):9856-9857 责任编辑　理雪莲　责任校对　俞洁
前期和末期 PAL活性上升较快。前期可能与切割引起的机
械损伤有关 ,后期可能与微生物侵染有关。PAL活性不断上
升 ,必然伴随着次生代谢物质的大量生成 。这是组织迅速
发生黄化的主要原因之一。但有研究表明 ,常见的与褐变
相关的酚类化合物却很少生成。这说明导致鲜切荸荠黄化
现象产生的可能是其他物质 。
2.2　PPO活性的变化　从图 2 可以看出 ,与鲜切莲藕相
比 ,鲜切荸荠组织中PPO活性要低 ,并且在贮藏过程中除了
第 6 天活性有所上升外 ,整个贮藏过程中 ,鲜切荸荠组织中
的PPO活性一直呈下降趋势 ,到贮藏末期 ,其活性只相当于
同期莲藕组织中 PPO活性的 10%。而鲜切莲藕组织中 PPO
活性除了贮藏初期活性有所下降外(可能主要与贮藏温度
下降有关),随着贮藏时间的延长 ,褐变逐步加重 , PPO活性
逐渐上升 ,说明莲藕组织褐变与 PPO有关 。
图 2　鲜切荸荠和莲藕在贮藏过程中 PPO活性的变化
2.3　POD活性的变化　大量的研究表明 , POD同样参与了
酚类物质的代谢转化 ,与果蔬组织褐变相关。由图 3 可知 ,
鲜切荸荠组织中 POD的活性在整个贮藏过程中虽然有所上
升 ,但变化幅度非常小 。而鲜切莲藕组织中POD活性在贮
图 3　鲜切荸荠和莲藕在贮藏过程中POD活性的变化
藏初期低于鲜切荸荠 ,但随着组织发生褐变 ,其活性迅速上
升 ,并且随着褐变程度的加重 ,活性上升速率明显加快 。第
10 天与第 1 天相比 ,POD活性上升了 51倍。
3　小结与讨论
在鲜切组织中机械损伤和乙烯会诱导酚类生物合成中
PAL活性 ,从而刺激酚类代谢 ,导致酚类化合物的生成[ 6] 。
该研究表明鲜切荸荠在贮藏过程中 PAL活性随着贮藏时间
的延长一直呈上升趋势 ,尤其是在贮藏前期和末期 PAL活
性上升较快。伴随着 PAL活性的上升 ,组织黄化程度也随
之增加。因此 ,黄色物质与PAL活性有密切关系。
PPO是参与果蔬组织酶促褐变的关键性酶 。POD 在
H2O2存在下也能催化酚类 、类黄酮的氧化和聚合 , 导致组织
褐变[ 5 , 7-8] 。结果表明 ,鲜切荸荠组织中的PPO活性除贮藏
中期略有上升外 ,一直呈小幅下降趋势。同时鲜切荸荠组
织中 POD的活性在整个贮藏过程中虽然有所上升 ,但变化
幅度非常小 ,且活性都相当低 。庞学群和张昭其研究结果
表明 ,鲜切荸荠在贮藏过程中 PPO和POD活性变化不大 ,且
和马铃薯相比 ,酶活性也低得多 。同时发现 ,化学处理减轻
了鲜切荸荠的变色 ,但对其 PPO和 POD的活性没有明显影
响[ 2] 。因此 ,荸荠表面的变色并非以酶促褐变为主。Peng
和 Jiang报道了采用水杨酸有效地减缓了鲜切荸荠的变色 ,
但是对PPO和 POD并没有明显的抑制作用[ 9] 。所以鲜切荸
荠组织黄化可能与 PPO和 POD没有太大关系 ,并非酶促褐
变所致。对于鲜切荸荠黄化机理需要进一步研究 。
参考文献
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985735卷 31期　 潘永贵等　鲜切荸荠组织中与褐变相关酶活性研究