全 文 ：2009 No．11
Serial No．212 China Brewing
木耳菜（Gynura cusimbua）又名落葵、西洋菜、豆腐菜，
是我国的古老蔬菜。木耳菜的营养素含量极其丰富，尤其
钙、铁等含量最高，具有食疗的作用。可用于治疗便秘、痢
疾、疖肿、皮肤炎等病。因富含多种维生素（如VA、VB、VC
等）和蛋白质，经常食用有降血压、益肝、清热凉血、利尿、
防止便秘等功效。但木耳菜在脱水、速冻加工过程中存在
褐变问题，在多种引起褐变的原因中，过氧化物酶（POD）
引起的酶褐变对脱水、速冻木耳菜产品的品质影响最大。
过氧化物酶是一种非常耐热的酶[1]，当果蔬中的过氧
化物酶在热加工中失活时，其他的酶（如多酚氧化酶，PPO）
以活性形式存在的可能性很小[2]，因而在果蔬加工中POD
常被用作热处理是否充分的指标。实验研究了鲜切木耳
菜中POD的特性及与酚类底物的反应与组织褐变的相关
性，为控制加工中木耳菜褐变的发生提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
木耳菜：采摘于内蒙古农大职院园区基地。
仪器与设备：UV-722分光光度计，GL-20G-Ⅱ型飞鸽
牌低温冷冻离心机，101A-1型电热鼓风干燥箱，电子万用
炉，HH-6数显电热恒温水浴锅。
试剂：过氧化氢、愈创木酚、儿茶酚、苯酚、酪氨酸、柠
檬酸、草酸、焦性没食子酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化
钠、氯化镁、氯化锌等均为分析纯。
1.2 方法
1.2.1 木耳菜POD粗酶液的提取
称取5.0g洗净的木耳菜，切碎，放入研钵中，加入pH5.8
磷酸缓冲溶液5.0mL，搅拌研磨成匀浆，将匀浆转移至离
心管中，4℃、10000r/min离心30min。取上清液冷藏备用。
1.2.2 木耳菜POD活力的测定
采用消光值法[3，7]。取2支试管，均加入0.05mol/L磷酸
缓冲溶液2.9mL，2%H2O21mL和0.05mol/L愈创木酚1mL，
然后在其中一支试管中加入0.1mL酶液，在另一支试管中
加入0.1mL在沸水中加热煮沸5min的酶液（作为对照）。立
即于37℃水浴中保温15min，然后迅速转入冰浴中，并加入
20%三氯乙酸2mL终止反应。每隔30s记录吸光度值A470的
变化。酶活力单位定义为20℃时每分钟吸光度值改变0.001
为1个酶活力单位（U），以△OD470 /（min.mg蛋白）表示。
1.2.3 pH值对鲜切木耳菜POD活力的影响
取pH值为2.0、4.0、6.0、8.0、10.0的磷酸-柠檬酸缓冲溶
液配制的反应混合液2.9mL，按1.2.2方法操作，加入粗酶
液0.1mL，摇匀，20℃测定OD470，计算POD活力。
1.2.4 温度对鲜切木耳菜POD活力的影响
取pH4.0的反应液2.9mL在0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、
50℃、60℃、70℃、80℃保温10min，加入0.1mL酶液后立即测
定OD470，并按1.2.2的方法计算鲜切木耳菜POD活力。
1.2.5 不同处理时间对鲜切木耳菜POD活力的影响
木耳菜过氧化物酶活性及其影响因素的研究
刘 敏，曹志军，李正英*，敖万凤，李艳梅
（内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古 包头 014109）
摘 要：对鲜木耳菜经离心后获得的过氧化物酶（POD）粗酶液进行酶活力和酶特性的研究。结果表明，鲜切木耳菜中过氧化物酶活
力最适宜的pH值为4.0，温度为40℃（温度＞60℃易失活），最适作用时间为6min。H2O2浓度<0.6%时，鲜切木耳菜POD活力随浓度增加
直线上升，0.8%时达到饱和。不同酚类底物与鲜切木耳菜POD的亲和力顺序为草酸＞愈创木酚＞儿茶酚＞焦性没食子酸＞酪氨酸、
苯酚、间苯二酚。柠檬酸和抗坏血酸处理后，POD活力逐渐下降，Na+、Ca2+和Zn2+对POD具有抑制作用，Mg2+对其有激活作用。
关 键 词：木耳菜；鲜切；过氧化物酶（POD）
中图分类号：Q554 文献标识码：A 文章编号：0254-5071（2009）11-0050-03
Activity and its influence factors of peroxidase from Gynura cusimbua
LIU Min, CAO Zhijun, LI Zhengying*, AO Wanfeng, LI Yanmei
(Vocational and Technical College of Inner Mongolia Agricultural University, Baotou 014109, China)
Abstract: Activity and characteristics of crude POD extracted from fresh Gynura cusimbua were studied. It is showed that the optimum conditions for
the enzyme activity were pH 4.0 at 40℃ and treated for 6 min. The enzyme will be inactivated when temperature is higher than 60℃. The POD activi-
ty increased with higher concentration of H2O2 and it will reach the highest when concentration is at 0.8%. Combination capability of POD to pheno-
lic substrates was in the order of oxalic acid＞guaiacol＞catechol＞PPA＞tyrosin,carbolic acid and resorcin. Citric acid, ascorbic acid, Na+, Ca2+ and
Zn2+ significantly inhibit the POD activity. Mg2+can imrove the activity.
Key words: Gynura cusimbua; fresh-cut; peroxidase
收稿日期：2009-06-30
作者简介：刘 敏（1975-），女，讲师，研究方向为农产品加工技术；李正英*，教授，通讯作者。
Research Report50· ·
中 国 酿 造
2009年 第 11期
总第 212期
图2 不同处理时间（A）、不同浓度的H2O2（B）对POD活力的影响
Figure 2. Effect of treating duration（A）and concentration of H2O2（B）
on activity of POD from Gynura cusimbua
将酶液置于pH4.0、40℃的条件下分别保温0min、3.0
min、6.0min、9.0min、12.0min、15.0min及90℃、100℃分别保温
0s、10s、20s、30s、40s、50s和60s，采用消光值法测定鲜切木
耳菜POD活力，研究鲜切木耳菜的热稳定性。
1.2.6 H2O2对鲜切木耳菜POD活力的影响
以0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%H2O2为反
应底物，在鲜切木耳菜POD最适pH值、时间和温度条件下，
测定鲜切木耳菜POD对H2O2的反应速度。
1.2.7 鲜切木耳菜POD与不同酚类底物的结合力
分别取0mmol/L、0.02mmol/L、0.04mmol/L、0.06mmol/L、
0.08mmol/L、0.10mmol/L、0.12mmol/L的儿茶酚、愈创木酚、
酪氨酸、草酸、苯酚、间苯二酚、焦性没食子酸为反应底物[4]，
测定其与鲜切木耳菜POD的反应速度，研究鲜切木耳菜
POD与不同酚类底物的结合力。
1.2.8 金属离子对POD活力的影响
在加酶液之前，分别加入1 mL 0.5 mmol/L、1.0mmol/L、
1.5mmol/L、2.0mmol/L、2.5mmol/L、3.0mmol/L、3.5mmol/L、
4.0 mmol/L含Na+、Ca2+、Zn2+和Mg2+溶液，以未加金属离子
的空白作对照,其他条件同“酶活力的测定”。
1.2.9 酸处理对POD活力的影响
分别用0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%柠檬酸和
抗坏血酸浸泡原料10min，以蒸馏水浸泡作为对照，重复3
次，测木耳菜POD活力的变化。
2 结果与分析
2.1 pH值、温度对鲜切木耳菜POD活力的影响
由图1可知，37℃热烫处理15min、pH4.0时POD活力
最强，高于或低于4.0时，POD活力均迅速下降。因此，木耳
菜热烫处理时，适当提高pH值，不仅可以防止叶绿素降解，
而且可以抑制POD酶的活性。
在pH4.0、15min的条件下，温度对鲜切木耳菜POD活
力有显著影响。鲜切木耳菜POD最适宜温度为40℃，当温
度＞40℃时酶活力迅速下降，80℃时酶活力只有最高时的
1/3；鲜切木耳菜的POD活力在0℃时也较高，这大概是鲜切木
耳菜在低温下也容易褐变的原因。
2.2 保温时间和H2O2浓度对鲜切木耳菜POD活力的影响
在pH4.0、40℃的条件下，保温时间对鲜切木耳菜POD
酶活力影响结果（图2A）表明，POD在6min时比较稳定，酶
活力保持的时间很长。随保温时间的延长酶活性也随之
降低直到基本失活。在90℃和100℃分别保温0s、10s、20s、
30s、40s、50s和60s，结果在90℃、30s时丧失酶活力。由此
可见，木耳菜POD热稳定差，随处理温度的升高、时间延
长，酶蛋白快速变性失活。因此在加工过程中采用高温烫
漂可抑制POD。
在pH4.0、40℃保温6min时，H2O2对鲜切木耳菜POD活
力的影响情况（图2B）表明，H2O2浓度从0%~0.4%时，POD
活力直线上升；在0.6%时达到饱和；从0.6%~0.8%时，酶
活力基本保持不变。研究表明POD底物主要是H2O2[6]，过
高浓度H2O2可抑制POD活力。用过氧化氢酶消除过多的
H2O2又使POD活力恢复[7]。由此可见H2O2对POD酶活抑制
图1 pH值（A）、温度（B）对POD活力的影响
Figure 1. Effect of pH（A）and temperature（B）on activity of POD
from Gynura cusimbu
A
B
研究报告 51· ·
2009 No．11
Serial No．212 China Brewing
的程度取决于酶和H2O2浓度。
2.3 鲜切木耳菜POD与酚类物质的结合力
分别以不同浓度的儿茶酚、愈创木酚、酪氨酸、草酸、苯
酚、间苯二酚、焦性没食子酸等酚类物质为反应底物,鲜切
木耳菜POD与它们的结合能力结果（图3）表明，随底物浓度
的增加，酶活增加的趋势、幅度和最大酶活力各不相同。
POD与焦性没食子酸反应时需要的底物浓度较低，且酶的
活力极大；愈创木酚和儿茶酚介于焦性没食子酸和草酸
两者之间。同样以酪氨酸、苯酚、间苯二酚作为底物测定鲜
切木耳菜的POD活力，结果显示反应极其微弱。因此可以
确定鲜切木耳菜的POD对酚类物质的氧化具有特异性。
米氏常数（Km值）是酶的一项重要指标，以不同的底
物对POD酶活进行测定，观察底物对酶促反应速度的影
响，按Lineweavear-Burk[6]法作图，求得POD对不同底物的
Km值（见附表）。得到鲜切木耳菜POD与不同底物的亲和
力顺序为草酸＞愈创木酚＞儿茶酚＞焦性没食子酸＞酪
氨酸、苯酚、间苯二酚。
2.4 金属离子、酸处理对POD的影响
由图4A可见，Na+、Zn2+和Ca2+显著抑制木耳菜POD酶
的活力，Mg2+对木耳菜POD有激活作用，随Mg2+浓度的增
加，酶活性逐渐增大。
以不同浓度的柠檬酸和抗坏血酸浸泡木耳菜，测定
POD活力，结果（图4B）显示，随处理酸浓度的增加，POD逐
渐减小。因此，采用酸处理可降低POD活力。因此在烫漂过
程中可适量添加酸抑制酶活力。
3结论
对鲜切木耳菜POD的特性的研究结果表明，其过氧化
物酶活力最适宜的pH值为4.0，最适宜的温度为40℃，高于
60℃易失活。最适作用时间为6min。H2O2浓度低于0%~
0.4%时，鲜切木耳菜POD活力随浓度增加直线上升，0.6%
时达到饱和。
求得鲜切木耳菜POD与不同底物的Km值亲和力顺序
为草酸＞愈创木酚＞儿茶酚＞焦性没食子酸＞酪氨酸、苯
酚、间苯二酚。
Na+、Ca2+和Zn2+对POD具有抑制作用，Mg2+对其有激活
作用。经柠檬酸和抗坏血酸处理后，POD活力逐渐下降。
参考文献：
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附表 鲜切木耳菜POD与不同酚类底物的Km值
Attached table. Km values of POD from fresh-cut Gynura cusimbua
with different phenolic substrates
底物
酪氨
酸
苯酚
间苯
二酚
草酸
愈创
木酚
儿茶酚
焦性没
食子酸
Km/（mol·L-1） ∞ ∞ ∞ 0.467 0.034 0.0051 0.0043
图4 金属离子Mg2+浓度（A）、不同酸处理浓度（B）对POD活力的影响
Figure 4. Effect of concentration of Mg2+（A）and acid on activity of
POD（B）from Gynura cusimbua
图3 不同底物浓度对POD活力的影响
Figure 3. Effect of concentiation of substrate on activity of POD from
Gynura cusimbua
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