全 文 ：食用菌学报 2009.16(3):53～ 56
收稿日期:2009-05-01原稿;2009-08-16 修改稿
基金项目:浙江省自然科学基金“双孢蘑菇褐变相关 PPO 基因克隆及其表达调控分析”(编号:Y306633)的部分研
究内容
作者简介:李南羿(1972-), 女 , 2004年毕业于浙江大学 ,博士 , 主要从事食用菌生理与分子生物学研究 , 发表主笔
论文 10 余篇。
＊本文通讯作者
文章编号:1005-9873(2009)03-0053-04
双孢蘑菇储藏中的褐变及相关酶活性研究
李南羿1 , 2 , 金群力1 , 刘春滟3 , 蔡为明1＊
(1 浙江省农业科学院园艺研究所 ,浙江杭州 310021;2 浙江林学院农业与食品学院 , 浙江临安 311300;
3安徽农业大学生命科学院 , 安徽合肥 230036)
摘　要:测定了双孢蘑菇(Agaricus bisporus)储藏中的色差 , 总酚含量及多酚氧化酶(polyphenol oxidase ,
PPO)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase , PAL)的活性变化。结果表明 , 双孢蘑菇储藏期间 L 值
逐渐变小 ,褐变度不断增加。总酚含量在 15 ℃储藏的第 1 ～ 4 天升高 , 之后逐渐下降 , 4 ℃储藏时 ,总酚含量变
化不大。 PPO 在 15 ℃储藏时活性水平较 4 ℃储藏时高 , 在 15 ℃时 , 第 1天就显著上升 ,第 3 天达到最高值后
下降 ,而 4 ℃储藏时在第 2 天急剧上升 , 而后下降。双孢蘑菇在 15 ℃和 4 ℃储藏时 PAL 活性在第 1 ～ 2 天升
高 ,而后的变化无规律。根据实验结果 ,双孢蘑菇中 PPO 与 PAL 可能参与了酶促褐变 , 其中 PPO 活性可能是
引起双孢蘑菇褐变的主要因素。
关键词:双孢蘑菇;褐变;总酚;多酚氧化酶;苯丙氨酸解氨酶
　　双孢蘑菇(Agaricus bisporus)为世界上最重
要的栽培食用菌之一 ,深受人们喜爱 ,但其子实
体在采后储藏及加工过程中极易产生褐变 。据
统计 ,因褐变造成的损失大约占双孢蘑菇年产量
的 15%左右[ 1] 。研究表明 ,蘑菇的褐变主要是由
酶促褐变引起 , 与多酚类物质的氧化密切相
关[ 1 ～ 4] 。多酚氧化酶(polyphenol ox idase , PPO)
在双孢蘑菇褐变中起着很重要的作用 ,PPO 能催
化酚类底物氧化为醌 ,醌进一步聚合成褐色素 ,
导致褐变[ 2 ～ 4] 。苯丙氨酸解氨酶(pheny lalanine
ammonia-ly ase , PA L)参与酚类物质的代谢 ,酚
类物质是在 PA L 催化下产生的 ,被认为与果蔬
类褐变密切相关[ 4] 。本文研究了双孢蘑菇储藏
过程中的褐变度与总酚含量 、PPO 及 PA L 酶活
性的动态变化 ,以期探讨酶促褐变的部分机理 ,
为抑制蘑菇储藏保鲜以及加工过程中的褐变提
供理论基础。
1　材料与方法
1.1 材料
　　供试双孢蘑菇菌株 As2796来源于浙江省农
科院园艺所食用菌研究室 ,采用常规粪草料二次
发酵栽培获得子实体[ 5] 。根据 HAMMOND 和
NICHO LS (1975)[ 6] 对双孢蘑菇不同发育时期的
子实体的分级标准取样 ,选取菇盖直径在 4 ～
5 cm大小未开伞 , 处于 “闭杯”期(closed cup
stage)的蘑菇 ,根据商品菇采摘要求切去菇脚 ,放
置于密闭的容器中 ,分别储存于 4 ℃和 15 ℃中 。
在处理的第 0 ～ 7天每隔 24 h取样 。每次处理取
蘑菇 4个 ,重复三次 。样品经液氮速冻后 ,储存
于-70 ℃备用。
1.2 比色度测定
　　用WSC-S 型全自动测色色差计测量蘑菇菇
盖的 L 值。L 值表示从黑(0)到白(100)的亮度。
1.3 总酚含量测定
　　总酚含量测定参照 SINGLETON 和 ROSSI
(1965)[ 7]的方法 ,略有修改 。用焦性没食子酸绘
制标准曲线。取 1 g 蘑菇样品加入 5 mL 80%的
乙醇溶液 ,研碎过滤后 ,滤液放置 20 min 。将制
备好的样液用蒸馏水稀释 4 倍 , 取稀释液
0.8 mL , 加 1 mL Folin 试剂及 2 mL 20%
Na2CO3 溶液 ,25 ℃放置 30 m in ,测定 750 nm 处
食　用　菌　学　报 第 16 卷
吸光值 ,并根据标准曲线计算总酚含量 。
1.4 多酚氧化酶活性测定
　　用 VAN LEENWEN 和 WICHERS(1999)[ 8]
的方法测定 PPO 酶活 , 0.5 g 样品在液氮中研磨
后 ,加入 5 mL提取缓冲液(100 mmo l/L 磷酸缓冲
液 , pH6.5)。1 mL 反应体系含 0.9 mL 底物反
应液(左旋多巴 , L-DOPA 15 mmo l/L ,磷酸钠缓
冲液 100 mmo l/L ,pH6.5), 0.1 mL 酶液 。25 ℃
反应 2 min ,测 478 nm 处吸光值。一个相对酶活
力单位定义为:在测定条件下 ,每分钟吸光值改
变 0.01所需的酶量 。
1.5 苯丙氨酸解氨酶活性测定
　　苯丙氨酸解氨酶活测定参照 CHALUTZ
(1973)[ 9] 的方法 , 取 0.3 g 样品 ,加入 1.5 mL
0.1 mmol/L硼酸缓冲液(pH 8.0 ,含 5 mmo l/L 巯
基乙醇和 2%的聚乙烯吡咯烷酮),冰浴匀浆 ,
12 000 g , 4 ℃离 心 20 min。 取 1.25 mL
10 mmol/ L L-苯丙氨酸反应混合液 , 加 0.5 mL
酶液 ,置于 30 ℃水浴中反应 30 min ,加 0.1 mL
6 mol/L HCl 终止反应 , 测 290 nm 处吸光值 。
一个相对酶活力单位定义为:在测定条件下 ,每
分钟吸光值改变 0.1所需的酶量 。
2　结果与分析
2.1 褐变度的变化
　　双孢蘑菇储藏于 4 ℃和 15 ℃时 , L 值都随储
藏期延长而减小(图 1)。储藏 7 d后 , 15 ℃储藏
时的菇体较 4 ℃的更软化 ,且部分蘑菇表面出现
腐烂现象 ,当 L 值降到 76左右时 ,蘑菇褐变的程
度已经影响其商品销售了 。15 ℃储藏时 , L 值在
第7天降到 63。在4 ℃储藏时 L 值由开始的80.
8降到第 7天的 70.6。
图 1　双孢蘑菇储藏期间 L值变化
Fig.1　L values of A.bisporus fruit bodies during storage
2.2 总酚含量的变化
　　在双孢蘑菇储藏期间 ,15 ℃储藏时的总酚含
量显著高于4 ℃的 ,在15 ℃储藏的第1天总酚含
量急剧升高 ,至第 4 天达到最高值 ,随后总酚含
量下降。4 ℃储藏时 ,储藏期总酚含量变化不大
(图 2)。
图 2　双孢蘑菇储藏期间总酚含量变化
Fig.2　Total phenol content of A.bisporus fruit bodies
during storage
2.3 多酚氧化酶活性的变化
　　双孢蘑菇储藏期间 ,15 ℃时多酚氧化酶的活
性较 4 ℃时的活性高 。4 ℃时 ,在储藏的第 2 天
PPO活性水平显著升高 ,第 3 天又显著下降 。
15 ℃时 ,在储藏的第 1天 PPO活性就显著升高 ,
第 3天达到最高值 ,之后下降(图 3)。
图 3　双孢蘑菇储藏期间多酚氧化酶活性变化
Fig.3　Polyphenol oxidase levels in
A.bis porus fruit bodies during storage
2.4 苯丙氨酸解氨酶活性的变化
　　双孢蘑菇 15 ℃储藏时苯丙氨酸解氨酶活性
较 4 ℃储藏时高 ,15 ℃和 4 ℃储藏时 , PA L 活性
在第 1天开始升高 ,第 2天达到最高值 ,第 3 ～ 6
天活性变化没有规律(图 4)。
图 4　双孢蘑菇储藏期间苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化
Fig.4　Phenylalanine ammonia- lyase levels
in A.bis porus fruit bodies during storage
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第 3 期 李南羿 ,等:双孢蘑菇储藏中的褐变及相关酶活性研究
3　讨论
　　双孢蘑菇采后极易褐变 ,严重影响产品的外
观品质 ,对蘑菇褐变指标的确定尤其重要。本文采
用在果蔬褐变中常用的色差法 ,用 L 值表示褐变
程度 ,此方法操作简单 ,结果可靠 ,能直接反映双孢
蘑菇菇盖表面颜色的褐变程度。目前对果蔬类褐
变研究较多 ,一般认为与酚类物质的含量和多酚氧
化酶的活性相关 ,且主要是酶促褐变 。多酚氧化酶
(PPO)在双孢蘑菇褐变中起着很重要的作用 ,被认
为是双孢蘑菇褐变的主要因素[ 2 ～ 3 , 8, 11 ～ 13] , VAN
LEEUWEN 和WICHERS[ 8] 研究了双孢蘑菇不
同生长时期子实体中 PPO 活性的变化 , PPO 在
菌皮和菌肉中活性最高 ,和菇盖的褐变程度呈正
相关 。除多酚氧化酶外 ,双孢蘑菇褐变可能还与
PA L 等有关 ,BEAU LIEU 等[ 12]研究表明 ,γ射线
辐照可延长双孢蘑菇储藏期 ,其中在辐照的第 2
天 , PAL的活性显著上升 。本文研究了不同储藏
温度下总酚含量 、PPO 和 PAL 的活性与蘑菇褐
变的关系 ,结果表明 ,双孢蘑菇分别于4 ℃和 15
℃储藏时 ,随着储藏时间的延长 , L 值均下降 ,褐
变程度加深;在 15 ℃储藏时的总酚含量 、PPO和
PAL 活性均显著高于 4 ℃的 ,4 ℃和 15 ℃储藏
时 PPO 活性变化都较大;PAL 活性在 15 ℃较 4
℃时变化明显 ,在 4 ℃和 15 ℃储藏的最初 2天
PAL 活性均增加 ,但在随后的活性变化没有规
律。此结果提示 ,双孢蘑菇的褐变可能与 PPO的
关系更为密切 ,而 PAL 也参与了褐变过程 , PPO
催化酚类氧化成醌 ,PAL 通过催化酚类物质产生
而影响酶促褐变。这些都充分证实了双孢蘑菇
褐变的复杂性 ,但对于其相关酶的多样性和相互
作用机理都有待于进一步研究。
致谢:浙江省农科院园艺所冯伟林 、范丽军
两位同志参与了双孢蘑菇的栽培工作 ,在此表示
感谢 。
参考文献
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[本文编辑] 　朱丽娜
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食　用　菌　学　报 第 16 卷
Enzymes Associated With Browning of
Agaricus bisporus Fruit Bodies Dur ing Storage
LI Nanyi
1 , 2 , JIN Qunli1 , LIU Chunyan3 , CAI Weiming1＊
(1I nstitute of Horticultur e , Zhejiang Academy of Agr icultur al Sciences , Hangzhou , Z he jiang 310021 , China;
2School of Agr iculture and Food Science , Z he jiang Forestr y College , Lin an , Zhejiang 311300 , China;
3College of Lif e Science , Anhui Agr icultural University , Hefe i , Anhui 230036 , China)
Abstract:Changes in color(indicated by L value), total phenolic content , and polyphenoloxidase(PPO)and
phenylalanine ammonia lyase (PAL) activities in Agaricus bisporus fr uit bodies were de term ined during
stor age.After one week of stor age , L values decre ased with a corr esponding incr ease in browning.The total
phenolic content incr eased during the fir st four days of stor age at 15 ℃ and then decre ased , whereas levels
changed very little when the fruit bodies were kept at 4 ℃.PPO levels were higher in f ruit bodies stored at
15 ℃ compared to r ef riger ated mushrooms.I n the former , enzyme levels incre ased signif icantly a fter the
first day and reached peak values on day 3 befor e declining , whereas PPO levels in re fr ige ra ted mushrooms
(4 ℃)incr eased significantly on the second day and then declined.PAL levels incre ased af ter 1 ～ 2 days
stor age in fruit bodies stor ed a t both 4 ℃ and 15 ℃, and then fluctuated throughout the r ema inder of the
stor age per iod.Our data suggest that PPO and PAL may par ticipate in mushroom browning.
Key words:Agaricus bisporus ;browning;total phenols;polyphenol oxidase;phenylalanine ammonia-lyase
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