全 文 ：第 v|卷 第 v期
u s s v年 x 月
林 业 科 学
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枣果实多酚氧化酶性质的研究 3
宗亦臣 王贵禧 冯双庆
k中国林业科学研究院林业研究所 北京 tsss|tl k中国农业大学食品学院 北京 tsss|wl
摘 要 } 对冬枣和梨枣果实的多酚氧化酶k°°’l的性质进行了研究 o分别就酚类物质 !°°’ 的底物专一性 !
³‹值与底物浓度对 °°’活性的影响进行探讨 ∀结果表明 ou个枣品种的多酚氧化酶均有一个最适 ³‹ 值 o为
z1s ~冬枣 °°’的最适天然底物是没食子酸 o梨枣则是阿魏酸 ∀
关键词 } 枣果实 o多酚氧化酶 o酚类物质
收稿日期 }usst p tu p u| ∀
基金项目 }国家计委重点项目/经济林产品贮藏保鲜加工技术研究0 ∀
3 中国林业科学研究院分析中心王文芝研究员课题组提供了部分酚酸标样 o特致谢忱 ∀
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΠΟΛΨΠΗΕΝΟΛ ΟΞΙ∆ΑΣΕ ΠΡ ΟΠΕΡΤΨΙΝ ϑΥϑΥΒΕ ΦΡΥΙΤΣ
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k Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ ΦορεστρψoΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
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kΧολλεγε οφ Φοοδ Σχιενχε oΧηινα Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγ tsss|wl
Αβστραχτ} ׫¨ ³µ²³¨µ·¼ ²© ³²¯¼³«¨ ±²¯ ²¬¬§¤¶¨ k°°’l ¬± ·º² ∏­∏¥¨ ¦∏¯·¬√¤µ¶−⁄²±ª½¤². ¤±§ −¬½¤². º¤¶¶·∏§¬¨§o
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¶«²º¨ §·«¤·¥²·«∏­∏¥¨ ¦∏¯·¬√¤µ¶«¤§¤± ²³·¬°∏° ³‹ µ¤±ª¨ o·«¨ √¤¯∏¨ º¤¶z1s1 ׫¨ ²³·¬°∏° ±¤·¬√¨ ¶∏¥¶·µ¤·¨ ²©°°’ ¬±
−⁄²±ª½¤². º¤¶ª¤¯ ¤¯·¨o¤±§¬± −¬½¤². º¤¶¤¶¤©²¨·¬§¤¤¦¬§q
Κεψ ωορδσ} ∏­∏¥¨ ©µ∏¬·o°²¯¼³«¨ ±²¯ ²¬¬§¤¶¨ o°«¨ ±²¯¶
多酚氧化酶k³²¯¼³«¨ ±²¯ ²¬¬§¤¶¨ o°°’l是一种含铜酶 o它能够催化酚类物质转变成醌 ∀近几十年来 o
国内外对植物组织褐变的研究表明 o组织的褐变主要是 °°’作用于天然底物酚类物质所致 ∀ ≤«¤±ª等
kt||sl研究认为 o儿茶酚是水果中 °°’最重要的天然底物 ~王璋kt||sl和 ≤²¶¨·¨±ª等kt|{zl指出 o不同来
源的 °°’作用的天然底物是不同的 o而且作用的最适天然底物不一定存在于同一植物体中 ∀国内对果
实采后组织褐变的研究 o多注重贮藏中果实 °°’活性的变化及其与果实品质变化之间的联系 ∀关于枣
果实采后贮存中 °°’的活性变化 o寇小虹等kusssl认为呈上升趋势 o但关于 °°’的天然底物种类 !最适
天然底物 !³‹值对 °°’的影响等的研究尚未见报道 ∀本文以我国有代表性的鲜食枣品种冬枣 !梨枣为
试材 o对 °°’性质进行了详细研究 o旨在为枣保鲜问题的最终解决提供理论依据 ∀
t 材料与方法
111 试验材料
冬枣 ot||| p ts采自山东沾化 ~梨枣 ot||| p ts采自北京郊区 ∀枣果采后立即运回实验室 o并将试
材放置到 p ws ε 冰箱中冷冻待测 ∀
112 测定与分析方法
t1u1t 多酚氧化酶k°°’l的提取及活性测定 参照 ≤²¶¨·¨±ª等kt|{zl的方法 o操作均在 s ∗ w ε 进行 ∀
所用缓冲液为 s1t °²¯#pt柠檬酸 p s1u °²¯#pt磷酸氢二钠 o用 ³‹≥2v≤型酸度计测定冬枣 !梨枣试材的
³‹值k均为 x1xl o并在此 ³‹值下配制相应 ³‹值的缓冲液 o测定 °°’活性 ∀
多酚氧化酶k°°’l的提取 }≠丙酮粉制备 }取枣果肉 tss ªo加入 s1{ ª聚乙二醇k € y sssl o迅速加
入 uss °冰丙酮k p ws ε 左右l o用高速组织捣碎机匀浆 x °¬±o混合液用中速滤纸在漏斗架上过滤 o残
渣用冰丙酮反复冲洗 o过滤 o直至成为白色粉末 o此粉末即为丙酮粉 ∀放置室温干燥 t夜后 o称重 o用滤
纸包好 o放入干燥器于 s ε 左右冰箱中保存 ∀ 酶液制备 }称取 t ª丙酮粉 o加入 us °相应 ³‹的缓冲
液 os ε 下用磁力搅拌器匀浆 vs °¬±o在 w sss µ³°下离心 vs °¬±o取上清液 o过滤 o得粗酶提取液 ∀
多酚氧化酶k°°’l活性的测定 }以儿茶酚为底物 ou1zx °相应 ³‹ 缓冲液 o加入 s1tx °s1u °²¯#
pt儿茶酚溶液k儿茶酚最终浓度为 s1st °²¯#pt o用相应 ³‹值的缓冲液配制l至比色杯中 o加入 s1t °
酶液 x ¶后开始扫描 t °¬±内 „wus±°值的变化 o酶活性以 ∃’⁄wus±°#°¬±ptªp tƒ • 表示 o重复 v次 ∀
t1u1u ³‹值对 °°’活性影响的测定 配制 v1s ∗ {1s系列 ³‹值缓冲液 o吸取 u1w °缓冲液 o加入由相
应 ³‹值配制的 s1st °²¯#pt儿茶酚 s1x °o在kvs ? tl ε 条件下保温 ts °¬±o加入 s1t °酶液 x ¶后开
始扫描 t °¬±内 „wus±°值的变化 o酶活性以 ∃’⁄wus±°#°¬±ptªp tƒ • 表示 o重复 v次 ∀
t1u1v °°’底物专一性的测定 酚类化合物定性分析 }用高压液相色谱法 o色谱条件为 o柱 }Λ2…²±§¤³¤®
°«¨ ±¼¯ ks1w ¦° ≅ vs ¦°l ~流动相 }vx h 甲醇 p yx h ‹u ’k‹v°’w 调至 ³‹w1xl ~流速 }t °#°¬±pt ~检测器 }
˜∂uxw ±° ≅ s1t „Λƒ¶∀作用的底物有 }儿茶酸 !咖啡酸 !儿茶酚 !没食子酸 !绿原酸k浓度均为 s1st °²¯#
ptl o阿魏酸 !香豆酸k浓度均为 s1sv °²¯#ptl ∀
吸取在kvs ? tl ε 保温 ts °¬±的底物 u1| °k由相应 ³‹ 缓冲液配制 o最终底物浓度依其溶解度大
小分别为 s1st °²¯#pt和 s1sv °²¯#ptl于比色杯中 o加入 s1t °酶液 x ¶后开始扫描 t °¬±内 „wus±°值
的变化 o酶活性以 ∃’⁄wus±°#°¬±ptªptƒ • 表示 o重复 v次 ∀
t1u1w 底物浓度对 °°’活性影响的测定 用相应 ³‹值缓冲液配制儿茶酚溶液 ∀吸取 u1x °儿茶酚
溶液k浓度为 x ∗ ys Λ°²¯#pt o浓度梯度为 x Λ°²¯#pt o于室温 tz1x ε 条件下配制l于比色杯中 o加入 s1x
°酶液 x ¶后开始扫描 t °¬±内 „wus±°值的变化 o酶活性以 ∃’⁄wus±°#°¬±ptªptƒ • 表示 o重复 v次 ∀
u 结果与分析
211 枣果实中的酚类物质
用高压液相色谱k‹°≤l对枣果实中酚类物质分析鉴定 o不同品种所含的酚类物质不同k表 tl ∀
图 t ³‹值对 °°’活性的影响
ƒ¬ªqt ׫¨ ©¨©¨¦·²©³‹ ²±·«¨ °°’ ¤¦·¬√¬·¼
表 1 枣果实中的酚类物质及其含量
Ταβ . 1 Πηενολσ ανδ τηειρ χοντεντσιν τηε ϑυϕυβε φρυιτσ
kΛª#ªpt ƒ • l
酚类物质
°«¨ ±²¯¶
冬 枣
⁄²±ª½¤²
梨枣
¬½¤²
没食子酸 Š¤¯ ¤¯·¨ t|1s s
儿茶酸 ≤¤·¨¦«¬± ux1s tv1v
绿原酸 ≤«¯²µ²ª¨ ±¬¦ us1{ s
儿茶酚 ≤¤·¨¦«²¯ utu1x s
咖啡酸 ≤²©©¨¨¤¦¬§ tvz1x s
香豆酸 °2¶º¨¨·³¨¤¤¦¬§ s tw1{
阿魏酸 „¶¤©²¨·¬§¤¤¦¬§ s tw1{
总计 ײ·¤¯ ¦²±·¨±·¶ wtw1{ wu1|
在冬枣中检出没食子酸 !儿茶酸 !绿原酸 !儿茶酚 !咖啡酸共 x种酚酸 ~而梨枣只检出儿茶酸 !香豆
酸 !阿魏酸 v种酚酸 ∀且 u个枣品种只有一种共同的底物 ) ) ) 儿茶酸 o这表明不同品种 °°’作用的底物
可能是不同的 ∀
212 πΗ值对 ΠΠΟ活性的影响
³‹值对 u个枣品种的 °°’活性影响很大 o°°’活性强烈依赖于 ³‹ 值的大小k图 tl ∀由于 °°’是
含铜氧化酶 o³‹ 值较高或较低都会导致 ≤∏un 的解离及蛋白质的变性 o从而使 °°’ 失去活性k王璋 o
t||sl ∀图 t表明 o³‹ 值为 z1s时 o冬枣和梨枣 °°’ 均出现活性高峰 o说明 z1s为二者 °°’ 的最适 ³‹
值 ∀
213 ΠΠΟ的底物专一性
yw 林 业 科 学 v|卷
表 2 多酚氧化酶的底物专一性
Ταβ . 2 Τηε σπεχιφιχιτψ οφ τηε συβστρατε οφ ΠΠΟ
底物
≥∏¥¶·µ¤·¨
冬枣 ⁄²±ª½¤² ³‹z1s 梨枣 ¬½¤²³‹z1s
酶活性
∞±½¼°¨ ¤¦·¬√¬·¼
相对活性
• ¨¯¤·¬√¨ ¤¦·¬√¬·¼
酶活性
∞±½¼°¨¤¦·¬√¬·¼
相对活性
• ¨¯¤·¬√¨ ¤¦·¬√¬·¼
没食子酸 Š¤¯ ¤¯·¨ s1s{ tss s1tw tss
儿茶酸 ≤¤·¨¦«¬± s s s1tx ts{1vs
绿原酸 ≤«¯²µ²ª¨ ±¬¦ s1sy {u1ss s1ts zu1us
儿茶酚 ≤¤·¨¦«²¯ s1sz |z1sz s1tz tuv1{v
咖啡酸 ≤²©©¨¨¤¦¬§ s1sy zz1vv s1s{ wx1yy
香豆酸 °2¶º¨¨·³¨¤¤¦¬§ s1ts tvv1vv s1tz tus1sz
阿魏酸 „¶¤©²¨·¬§¤¤¦¬§ s s s1uy t{|1xv
以作用于没食子酸的活性为 tss 计 o冬枣作用于其他酚酸的活性分别为儿茶酚 |z1sz !咖啡酸
zz1vv !香豆酸 tvv1vv !绿原酸 {u1ss o而儿茶酸和阿魏酸则不表现酶活性 ∀梨枣的 °°’活性依强弱顺序
为 }阿魏酸kt{|1xvl 儿茶酚ktuv1{vl 香豆酸ktus1szl 儿茶酸kts{1vsl 没食子酸ktssl 绿原酸
kzu1usl 咖啡酸kwx1yyl ∀
图 u 底物浓度对 °°’活性的影响
ƒ¬ªqu ׫¨ ©¨©¨¦·²©·«¨ ¶∏¥¶·µ¤·¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²± °°’ ¤¦·¬√¬·¼
可见 o冬枣 °°’作用的最适天然底物为没
食子酸 o而梨枣 °°’作用的最适天然底物是阿
魏酸 ∀从试验结果看 o冬枣 °°’作用于香豆酸
的活性是没食子酸的 t1v倍 o但香豆酸在冬枣
中并不存在k表 tl o这说明 °°’的最适底物不
一定总和 °°’ 同时存在于同一植物体中 ∀另
外 o冬枣中咖啡酸和儿茶酚的含量分别为没食
子酸的 z1u倍和 tt1u倍 o但以它们作为底物的
°°’相对酶活性均低于没食子酸 o这表明 °°’
的最适天然底物与其在植物体中的含量无关 ∀
214 底物浓度对 ΠΠΟ活性的影响
试验结果见图 u ∀当底物浓度小于 ws
°°²¯#pt时 o°°’ 活性与底物浓度呈正相关 ∀
底物浓度大于 ws °°²¯#pt时 o°°’活性开始减弱 o并且降幅显著 ∀这可能是由于酶的变性及产物的积
累抑制了 °°’的活性 ∀底物浓度对 °°’活性的影响 ou个品种均显示出相同的规律 o即随底物浓度的增
加 °°’活性增高 o达到峰值后逐渐下降 ∀
v 结论
采后冬枣和梨枣的游离酚酸种类有很大不同 ∀冬枣中测到的游离酚酸为没食子酸 !儿茶酸 !绿原
酸 !儿茶酚和咖啡酸 ~梨枣则为儿茶酸 !香豆酸和阿魏酸 ∀冬枣 !梨枣 °°’ 的最适 ³‹ 值均为 z1s o在
³‹z1s时 °°’活性最高 ∀冬枣 °°’作用的最适天然底物是没食子酸 o梨枣 °°’作用的最适天然底物是
阿魏酸 ∀
参 考 文 献
寇晓虹 o王文生 o吴彩娥等 q鲜枣冷藏过程中生理生化变化的研究 q中国农业科学 ousss ovvkyl }ww p w|
王 璋 q食品酶学 q北京 }轻工业出版社 ot||s }uxw p uzw
≤«¤±ª≠ oŽ¤ª¤± ∂ o„±·²±¬ •  ετ αλq ∞±½¼°¤·¬¦¥µ²º±¬±ª¬± µ¨ ¤¯·¬²± ·² ³«¨ ±²¯¬¦¦²°³²∏±§¶¤±§³²¯¼³«¨ ±²¯²¬¬§¤¶¨ ¤¦·¬√¬·¼ ¤°²±ª √¤µ¬²∏¶³¨¤¦«
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≤²¶¨·¨±ª  ≠ o¨¨≤ ≠ q≤«¤±ª¨¶¬± ¤³³¯¨³²¯¼³«¨ ±²¯²¬¬§¤¶¨ ¤±§³²¯¼³«¨ ±²¯ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¬±µ¨ ¤¯·¬²±·²§¨ªµ¨¨²©¥µ²º±¬±ªqƒ²²§≥¦¬ot|{z oxukwl }|{x
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zw 第 v期 宗亦臣等 }枣果实多酚氧化酶性质的研究