全 文 ：!#$%&%’()*#+,-.,*/-’0+#%$+%’1,--%.#$’23-45678349’5::;’<,-=
!#$%%&’()*+,’-./01’-2)34)*3 有机农业与食品科学
!!有机农业与食品科学
’’’’’’’’’’’’’’’’双孢蘑菇! !#$%&’( )%(*+$’( >?/*)%@70#$)4 #又称
白蘑菇#为担子菌纲伞菌科蘑菇属植物#是目前世界
上栽培面积最大#分布范围最广的食用菌$ 中国的蘑
菇产地主要在福建%四川%山东%浙江等省#近几年在
中国西部各省迅速发展#成为西部贫困地区脱贫致富
的新途径A6B$ 与其它果蔬一样#新鲜蘑菇中含有大量的
多酚氧化酶! CCD #在贮藏和加工中易引起褐变#严重
影响产品的外观及质量$ 蘑菇褐变主要由酶促褐变引
起#褐变的程度与其中的多酚类物质含量和 CCD 活性
有关$ 国内外对果蔬的 CCD 研究较多#但对双孢蘑菇
CCD 的研究报道较少#且主要侧重于不同菌株或不同
部位 CCD性质的研究A5EFB$ 由于不同培养料栽培的蘑菇
CCD 理化性质%最优作用条件有很大差异A6B#所以研究
特定培养料栽培的蘑菇 CCD 性质# 对抑制该食用菌
在贮藏保鲜与加工过程中的褐变有着重要的参考价
值$ 笔者以邻苯二酚! !GHGD5为底物#分析不同培养
料栽培的双孢蘑菇 CCD 的动力学特性# 并对主参数
进行分析和优化#旨在为有效控制贮藏保鲜与加工过
程中的酶促褐变提供理论依据$
! 材料与方法
5)5 材料与仪器 供试双孢蘑菇由福建农林大学菌
草研究所提供#品种 I)59JG&K 为以象草! 无公害菌
草之一为培养料栽培的双孢蘑菇#8 为以稻草为培
养料栽培的双孢蘑菇$ 邻苯二酚! !GHGD5为化学纯#
不同培养料的双孢蘑菇多酚氧化酶活性抑制研究
谢雯君 5#林启训 567#陈汇川 5#钟建业 5#陈 强 5#王则金 567
L6福建农林大学食品科学学院#福州金山 F;:::5’5福建省农副产品保鲜技术开发基地#福州 F;:::5@
摘 要&为解决双孢蘑菇保鲜和加工中的褐变问题#以邻苯二酚!89:9;7为底物#分析了不同培养料栽
培的双孢蘑菇中多酚氧化酶!<<;的动力学特性$ 结果表明#蘑菇 <<; 活力最低的条件为&=: 7)>#温
度 ?>!# 褐变抑制剂 @8 浓度 >)>AB$ 用均匀设计回归分析程序拟合的不同培养料蘑菇 <<; 活力与
=: 值%温度和褐变抑制剂 @8 浓度间关系的数学方程#置信水平大于 ACB$
关键词&双孢蘑菇’多酚氧化酶’褐变’抑制
#$%&’( )* +*,&-&#&)* ). /)012,’*)0)3&%4(’5//67 &* !#$%&’( )%(*+$’(
8$0#$9’% -1 :&..’9’*# 8);2)(#(
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?’1 @)9%(> 87$%&’( )%(*+$’(4 基金项目&福建省产学研联合开发基金项目 M 食用菌气调冷藏保鲜技术的研究与开发 N>闽产学研A5::FB:5 号@$ 第一作者简介&谢雯君#女#6JO: 年出
生 # 在读硕士研究生 # 主要从事农产品贮藏与加工 $ 通信地址 &F;:::5 福州金山 福建农林大学食品科学学院 #P%-QR:;J6SOF96:95;#TSU/#-Q’
VWX+$O:Y6GF4+3U$ 通讯作者&林启训#副教授$ TSU/#-Q7-ZV;::Y&#$/4+3U4+$$ 收稿日期&5::;S:[S6F#修回日期&5::;S:[S69$
!( (
中国农学通报 第 ! 卷 第 # 期 !$$% 年 # 月
&’’()**+,’-./&0,12345,16.,7’./,
!#$ ! 聚乙烯吡咯烷烔 # 柠檬酸#%&#’()*+,-.#
-./012为 *3 级$
仪器有 40,50 型电子天秤%678,$6+9冷冻离心
机%:;+< 型磁力加热搅拌器%:=, 型紫外 > 可见分光
光度计%//8? 型数显恒温水浴锅等$
.! 试验方法
.!. 蘑菇 889 粗酶液的提取及 889 活力的测定
称取切细后的 @&-A, 种蘑菇鲜样各
液%J/:EK %冰浴研磨至匀浆’在 2$$$LMFNO 冷冻离心
<=FNO% 收集其上清液并保存于 ?P$ 所得残渣再用
I40 提取一次% 合并两次上清液 $ 用 I40 定容至
,=FG%即得不同培养料的 @&-Q两种蘑菇的 II1 粗酶
液$
取,FGA$E$=FHG>7I40 于 <$FG 具塞试管中% 加入
$E$?AFHG>7A&K/K1, 溶液 ,FG% 于 2$R下保温 =FNOA后
迅速加入 $E=FGII1 粗酶液%混匀后置分光光度计中
测定 ?<$OF 处的吸光度值$每 ,$AS 记录一次%同种粗
酶液按上述步骤重复测定 2 次%取其平均值得(@T以
象草为培养料的双孢蘑菇U的 II1 活力 >TFNO)CUVW
为 =E?=%-T以稻草为培养料的栽培蘑菇U的 II1 活力
>TFNO)CUVW 为 XE,<$
.!.! 实验设计
! <单因素试验 影响蘑菇 II1 活力的主要因素
有 J/ 值&温度&抑制剂种类及其用量等$实验分别对
其进行了单因素试验%每个试验在相同条件下重复 2
次% 取其平均值以确定各因素的影响效果及适宜范
围$
! ,优化试验 根据单因素试验结果%选择有现实
作业意义的因素水平构建均匀设计表进行参数优化
试验% 用 (I0 数据处理系统软件对试验数据进行统
计分析$
! 2试验时间与地点 试验于 ,$$= 年 < 月*2 月
在福建省农副产品保鲜技术开发基地实验室进行+
! 结果与分析
!. 单因素试验
!.. (: 值对 889 活力的影响 配 制 J/ 值 为
,E$YXE$ 的I40 和&K/K1,溶液+ 按
FHG>7A&K/K1,溶液% 于 2$Z下保温 =FNO 后迅速加入
$E=FGII1 粗酶液%混匀%置分光光度计中测定其酶活
力%如图 < 所示+
由图 < 可以看出%蘑菇II1 活力分别在 J/ 值为
?E?#=E, 和 :EK 附近呈现较强峰% 这可能与蘑菇中含
有 II1 的同工酶[?\有关+ 在 J/ 值低于 ?E$ 的酸性环
境中%II1 中的铜离子被酸解离出来% 使酶失活’在
J/ 值高于 :EK 的碱性环境中%铜离子与酶蛋白脱离%
成为不溶性氢氧化铜%也导致酶失活+ 由此判断%双
孢蘑菇贮藏保鲜与加工中%使 J/ 值保持在低于 ? 的
酸性环境% 有利于延缓褐变的发生+ 不同培养料的
@#-A, 种蘑菇 II1 活力与 J/值间的关系基本相似+
!..! 环境温度对 889 活力的影响 按
取一定体积分数的混合液%分别置 <$Y;$]水浴中保
温 =FNO 后迅速加入 $E=FGII1 粗酶液%混匀%置分光
光度计中测定其酶活力%如图 ,所示+
由图 , 可知% 环境温度对 @#-A, 种蘑菇的 II1
活力影响呈近抛物线型变化规律% 即先随温度的升
高逐渐增大%当温度升高至 =$^时 II1 活力达到最
大值%而后随温度的继续升高呈下降趋势%直至酶失
活+ 由此说明%双孢蘑菇加工时%可通过适当的加热
预处理使酶失活’双孢蘑菇贮藏保鲜中%采用低温冷
链配合气调保鲜或配合其他辅助措施抑制 II1 的活
力%也能明显减少褐变的发生+双孢蘑菇 II1 的最适
温度在中温范围! =$_左右 %这与一些蔬菜中 [=‘K\的
II1 的报道相近+
图 ##$ 活力与 %& 值的关系
0
2
4
6
8
10
12
14
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
pH
PPO
/(m
in·g)F W
M
N
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
PPO
/(m
in·g)FW
M
N
图 ! ##$ 活力与温度的关系
有机农业与食品科学 !) )
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图 > 为抑制剂及其浓度与相对酶活率间的关系!
由图 > 中试验结果可以看出所选褐变抑制剂对
?#87两种蘑菇的 @@A 活力都有不同程度的抑制效
果 表现为加入抑制剂的各个反应体系的 @@A 活力
均比与 @@A 原酶液低!除柠檬酸抑制剂外其余 > 种
均随着其浓度增大抑制效果增强的趋势! 比较表明
在相同浓度B:4:>CD下对 @@A 活力抑制作用最强的
是 2! 最弱的是 EFGHI58/ 其顺序为 2!J8/KI
0A>J 柠檬酸 JEFGHI58/!
2! 对 @@A 活力的抑制作用表现为$ 既可在邻 I
醌聚合之前起还原作用而抑制褐变 也可作为 @@A
分子中铜离子的螯合剂而抑制酶活性 L9M! 试验表明
对蘑菇而言当 2! 溶液浓度为 :4;C时@@A 活力可
完全被抑制!8/K0A>对 @@A 活力的抑制作用是由于
5)6)7 褐变抑制剂对 889 活力的影响 以不加抑制
剂% !N&为参照组相对酶活率作为评判指标研究柠
檬酸#2!#EFGHI58/#8/K0A> 等 O 种褐变抑制剂对
蘑菇 @@A 活力的影响 筛选适宜的褐变抑制剂种类
及其浓度!相对酶活率以下式计算即相对酶活 P% 试
验组蘑菇 @@A 活力 Q!N 组蘑菇 @@A 活力&R6::S!
0
50
100
150
200
0 1 2 3 4 5 6
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4 5 6
EDTA-2Na
图 ! 抑制剂种类及其浓度与相对酶活率关系
0
20
40
60
80
100
120
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
VC
0
20
40
60
80
100
120
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
NaHSO3
表 #$%&’&(试验因素水平及试验结果
它能与底物反应生成不为 @@A 作用的物质 达到抑
制酶活力的目的而且还能与邻 I 醌生成无色的加成
产物或把醌还原成酚 达到防止发生醌聚合目的 LTM
但考虑到 0A5在出口蔬菜中的残留问题 应用上受
到限制! EFGHI58/ 是一种强的金属离子螯合剂它
可以与 @@A 中的铜离子作用而使酶失活! 柠檬酸对
@@A 活力具有抑制作用是因为柠檬酸既能阻止 @@A
与底物的氧化产物邻苯二醌进一步氧化聚合成黑色
有机农业与食品科学!’ ’
中国农学通报 第 ! 卷 第 # 期 !$$% 年 # 月
&’’()**+,’-./&0,12345,16.,7’./,
素!又能起到抑制铜离子的催化活性的作用 !# 但柠
檬酸所具有的还原性!对蘑菇 $$% 有激活作用!试验
结果表明当 &’()*+! 即柠檬酸浓度为 ,-*.-时 !
//% 同工酶的活力最高!这与李济权 !.#的研究结果相
类似 因此!在双孢蘑菇的加工或贮藏保鲜过程中!
若以柠檬酸溶液作为护色剂! 应选择适宜浓度才能
抑制酶的活力!否则适得其反
!.! 综合优化试验 为进一步探讨反应体系的&’ 值
# 0$ %温度& 1$和褐变抑制剂 23 浓度& 3$对不同培
养料的 4 和 567 种蘑菇 //% 活力的影响’ 在单因素
试验和分析的基础上!从 &’ 值%温度和 23 浓度的
单因素试验中选出具有较好抑制蘑菇 //% 作用的 .
个值作为试验水平!以蘑菇 //% 活力!8469:;<=(>?@A
和 8B9C;<=(>D@A#为评价指标!构建如表 E 所示的 FEG
CEGEGD试验方案进行优化试验)
!.!. 蘑菇 889活力的数学方程 用均匀试验设计回
归分析程序!EH#微机处理表 E 数据!得到不同培养料的
I%B6G 种蘑菇 //J 活力与 &’ 值 0% 温度 1 和褐变
抑制剂 23 浓度 3 间关系的数学方程为
84K6LMNGHEEOGNPMP+0QHNERMH1Q+ENHSME3TU
HNEMR.0GT6HNHHVG01TEMNGVPH03THNHHEG1GTHNMHEV136
QR.NVHHV3G
6666666685K6TGNVEGGQENHGVG0QHNHRM.1QEGNS+GM3T6
HNHVVG0GQHNHHEP01TPNGSVV03QHNHHHE1GTHNSERM13Q6
G.HNSE.V3G
66666666对上述的 G 个方程进行 @ 检验得!@4WEPN.GP!
@5X.HN++. 查表得 @HNHV CPYGZK6EPNRMV!@HNHECPYGZKPPN
RPH 表明回归的描述不同培养料的 4%56G 种蘑菇
//J 活力与 &’ 值 0%环境温度 1 和抑制剂 23 浓度
3 间关系的 G 个数学方程置信水平均大于 PV[
!.!.! 蘑菇 889 活力的影响因素分析 根据标准回归
系数的绝对值!&’ 值& 0$ %环境温度& 1$和褐变抑制
剂 23 的浓度& 3$等 R个参数对以象草为培养料栽培
的双孢蘑菇 & 4$//J 活力影响的主效应为 0\1\3!
即在此项试验选定的 R 个因素中!&’ 值对 //J 活力
的影响最大!其次是环境温度!褐变抑制剂 23 的浓
度对蘑菇 //J 活力的影响相对较小* 综合考虑因素
及因素间的交互作用对 //J 活力的影响! 得其顺序
为 0\03\1\0G\3\13\1G\01\3G) 对以稻草为主
培养料栽培的双孢蘑菇 & B$//J 活力影响的主效应
与以象草为培养料栽培的双孢蘑菇相同 ! 即 0\16
\3!但综合考虑因素及因素间的交互作用!其顺序略
有不同! 为 0\03\13\3G\0G\16\3\01\1G) 其中
03 表示因素 0 与因素 3 间的交互作用!136表示因
素 1 与因素 3 间的交互作用!016表示因素 0 与因
素 1 间的交互作用*0G 表示因素 0 的二次作用!1G
·
0
0 .1
0 .2
0 .3
0 .4
0 .5
0 .6
1
2
3
4
Y
N /(m
in·g) FW
表示 1 的二次作用!3G表示 3 的二次作用)
GNGNR66蘑菇 //J 活力的最优抑制参数组合 对试验数
据进行极差分析!以水平编码为横坐标!8 为纵坐标!
绘出试验因素水平与指标值间的关系曲线!如图 .!V
所示)
由图 .!V 的折线趋势可以看出 !4+BG 种蘑菇
//J 活力最低的优化因素组合皆为 0E1E3G!即 &’ 为
G!温度为 .H]!褐变抑制剂 23 浓度为 HNHP[时!不
同培养料的 4%56G 种蘑菇 //J 活力最低
! 结论
以象草为培养料与以稻草为培养料栽培的双孢
蘑菇 //J 动力学特性基本相似 在 &’ 值低于 . 的
酸性环境中及 &’ 高于 M 的碱性环境中! 温度低于
EH^或高于 SH_时!双孢蘑菇 //% 活力可明显降低
不同类型的褐变抑制剂对双孢蘑菇 //% 活力的抑制
效果有明显差异!23 的抑制作用最强! 可广泛应用
于蘑菇贮藏%加工中!以控制酶促褐变的发生
拟合的不同培养料的蘑菇 //% 活力与 &’ 值%温
度和褐变抑制剂 23 浓度间关系的数学方程!其置信
水平大于 PV[
双孢蘑菇 //% 活力最低的因素组合为 &’UGNH!
图 因素水平对 #$ 的影响 图 % 因素水平对的 #& 的影响
&下转第 !’页$
有机农业与食品科学 !( (
!#$%&%’()*#+,-.,*/-’0+#%$+%’1,--%.#$’23-45678349’5::;’<,-=
!#$%%&’()*+,’-./01’-2)34)*3
温度 >:?!2! 浓度 :4:@A 不同抑制剂及其交互作
用对其它因素的影响有待于进一步研究
以营养丰富#适合食用菌菌丝体和子实体生长发
育的无公害菌草为培养料栽培的双孢蘑菇! 不仅动
力学特性与稻草栽培的基本相似! 而且具有高产#优
质等特点! 同时解决了传统稻草栽培蘑菇的农药残留
问题B6C!具有广泛的应用前景
参考文献
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N664:9!表明模型$ 6:%与实测数据吻合性很好
根据不同龟纹瓢虫的数量!按$ 6:%式分别求出寻
找效应! 结果表明! 其随着龟纹瓢虫密度的增加!从
:456;@ 逐渐降为 :4:6JG 又因棉铃虫卵在棉株分布位
置分散!空间较大及花#叶#蕾的障碍!亦影响龟纹瓢虫
的寻找效应
5)6 相互干扰对龟纹瓢虫取食棉铃虫卵的影响 不同
天敌密度!猎物密度之间的相互干扰作用也用$ L%式描
述 不同密度龟纹瓢虫捕食不同密度棉铃虫卵的结果
见表 G 将 G 数据代入$ @%式!获得相互干扰对龟纹瓢
虫捕食棉铃虫卵的模型&
ON:4>L;;PQR54>5>9S ’’’’’’’’’’ $ 66%
按 8/NO(8(Q! 求出龟纹瓢虫捕食棉铃虫卵的理
论值与实际捕食量进行 !5检验!!5N:45;! 远小于 !
5
:4:;
N664:9!表明模型$ 66%与实测数据吻合性很好
干扰参数$ T%为 54>5>9!数值较大!按$ 66%式分别
求出不同数量龟纹瓢虫的寻找效应!结果表明!随着龟
纹瓢虫与棉铃虫卵两者密度的增加! 而严重干扰了龟
纹瓢虫的寻找能力! 平均每头日捕食量从 @4> 头逐渐
降为 >4:头
! 小结与讨论
G46’’龟纹瓢虫捕食棉铃虫卵的数量与棉铃虫卵密度呈
负加速曲线关系!符合 U3--#$)V型功能反应模型
G4577龟纹瓢虫昼夜最大捕食棉铃虫卵数量为 56粒 最
佳寻找密度在 6F;:H6F9:粒
G4G77天敌对害虫的攻击系数$ /)%与处理时间$ W%之
比!是衡量天敌作用的参数之一 两者之比越大!对害
虫控制能力越强B>C龟纹瓢虫捕食棉铃虫卵的 /)XW为
6G49J!表明其对棉铃虫有较强的控制能力
G4>77龟纹瓢虫捕食棉铃虫卵的寻找效应! 随着天敌密
度的增加而降低相互之间的干扰作用随着天敌密度#
猎物密度的上升而增加B;C 寻找效应!干扰作用随着不
同天敌数量!猎物密度的变化而变化 因此!在判断龟
纹瓢虫控制棉铃虫能力时! 要考虑多种因素! 酌情而
定
G4;77龟纹瓢虫在农田适应性特别强!发生时间长!密度
大!能捕食各代棉铃虫卵 文中提供的各项参数表明!
其攻击能力#搜索能力#寻找效应较强!综合各种因素
表明!龟纹瓢虫是控制棉铃虫卵的重要天敌资源!如对
其采取更好的综合保护作用! 能促进 YQE 的持续进
展
参考文献
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>SS丁岩钦 4昆虫种群数学生态学原理与应用 BEC4北京 F科学出版社 D
SSSS6@L:45GJH5;6
;SS南京农学院 D等 4昆虫生态及预测预报 BEC4北京 F农业出版社 D6@L;4
SSSS6G6H655
致谢&本文承蒙山东农业大学牟吉元教授斧正!特此致
谢*
P 1 2 3 4 5 6
N 20 40 60 80 100 120
Na 9.4 7.0 6.6 6.2 5.0 4.0
表 ! 不同密度龟纹瓢虫捕食不同密度棉铃虫卵数量
SSSSSe 每头龟纹瓢虫日捕食棉铃虫卵数量
$上接第 #页%
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植物保护科学!#( (