全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2002 , 29 (3) : 261～262
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2001 - 12 - 24 ; 修回日期 : 2002 - 03 - 25
基金项目 : 黑龙江省自然科学基金资助项目 (C9737)
苹果梨中多酚氧化酶酶学特性的研究
程建军1 　马　莺1 　杨咏丽1 　凌海波2 　焦明晶1 　庄　严1
(1 东北农业大学食品学院 , 哈尔滨 150030 ;　2 北大绿色科技有限公司 , 北京 100871)
摘 　要 : 以苹果梨中的多酚氧化酶为研究对象 , 对其酶的活性变化及其特性的研究表明 , 苹果梨中的
多酚氧化酶的最适 pH值是 4. 6 , 最适温度是 40 ℃; 亚硫酸氢钠、维生素 C、柠檬酸对苹果梨中多酚氧化酶
的抑制作用依次减弱 , 硫酸钠几乎无抑制作用。不同底物和同底物不同浓度影响多酚氧化酶特性。
关键词 : 苹果梨 ; 多酚氧化酶 ; 特性
中图分类号 : S 661. 2 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2002) 0320261202
1 　目的、材料与方法
苹果梨是吉林特产 , 品质上等 , 极耐贮藏 , 但加工时极易褐变 , 影响了商品价值和经济价值。而
梨中的多酚氧化酶 (PPO) 是引起褐变的主要因素之一。PPO 能催化各种酚类物质氧化成为醌 , 然后
再聚合成黑色素 , 并随时间的延长而逐渐变黑。目前国内对于苹果梨褐变的研究多数处在对采前栽培
的管理上 , 对采后的酶促褐变研究较少。作者以苹果梨为对象 , 研究多酚氧化酶的最适 pH 值 , 最适
温度和酶的热稳定性 , 不同底物和相同底物不同浓度对 PPO 活力的影响以及酶促褐变的抑制剂和酶
反应动力学 , 为今后定量控制苹果梨中酶促褐变提供理论依据。
苹果梨 ( Pyrus Pyrifolia Nakai) 购于黑龙江省东宁。PPO 的提取、活化和测定参照文献 〔1〕。以
单位时间内单位体积的酶 OD 值变化 0. 001 为一个酶活力单位〔1〕。pH值、温度、底物、抑制剂对 PPO
活力影响的测定参照文献 〔1～3〕。
2 　结果与分析
2. 1 　pH值、温度对 PPO 活性的影响
从图 1 分析 : 苹果梨中 PPO 的最适 pH值为 4. 6 , 当 pH值低于或高于 4. 6 时 , PPO 的活性逐渐下
降 , 但 pH值大于 4. 6 时 , 其活性下降较慢 , 当 pH 9. 0 时 , PPO 的活性只为最大值的 24 %。这主要是
因为苹果梨 PPO 是一种含铜的蛋白质 , 其作用机制在于氧化还原作用。当 pH 值较低时 , 一方面 , 酶
中的铜被解离出来 , 使酶失活 ; 另一方面 , 酸性较低 , 蛋白质变性也使酶失活 , 碱性环境下铜与酶蛋
白脱离 , 生成不溶性 Cu (OH) 2 , 也会使酶失活〔2 ,3〕。因此加工过程中调整 pH值可减少褐变的发生。
图 1 　pH值对 PPO 活性的影响
Fig. 1 　Effect of pH value on PPO
图 2 　温度对 PPO 活性的影响
Fig. 2 　Effect of temperature on PPO
　　如图 2 所示 , 苹果梨 PPO 活性最适温度为 40 ℃, 在 10～25 ℃时随着温度的升高 PPO 活性逐渐增
大 , 30～50 ℃保持较高的活性 , 至 65 ℃时受到明显的抑制。这是因为 10～40 ℃PPO 酶促反应的加快起
主导作用 , 但温度继续升高时 , 高温对酶蛋白的破坏起主导作用 , PPO 的活性呈下降趋势 , 至温度更
高时酶失去活性〔2 ,3〕。因此 , 果蔬加工中经常采用热烫的方法使 PPO 失活 , 减少褐变。
2. 2 　底物对 PPO 活性的影响
由图 3 分析 : 当底物浓度在低范围内 , 随着浓度的增加 , PPO 保持较高活性 ; 底物浓度继续增
加 , PPO 活性达到一个极限后呈现下降趋势 , 这是高浓度底物对 PPO 活性起了抑制作用的结果。
从图 3 还可以看出酶对邻苯二酚的催化能力高于绿原酸 , 因为绿原酸有较大的取代基团 , 加强电
子的诱导效应 , 使绿原酸与 PPO 的结合能力变小〔3〕。
图 3 　底物对 PPO 活性的影响
Fig. 3 　Effect of zymolytes on PPO
图 4 　抑制剂对 PPO 活性影响
Fig. 4 　Effect of inhabitors on PPO
2. 3 　抑制剂对 PPO 活性的影响
不同抑制剂对苹果梨 PPO 的活性抑制作用有差异 (图 4) 。NaHSO3 的抑制效果最为显著 , 褐变率
明显降低。分析其原因主要是 NaHSO3 在微酸条件下水解产生二氧化硫 , 有效地抑制了 PPO 的活
性〔2〕。但由于亚硫酸盐及其分解产生的二氧化硫对人体的健康有害 , 使用上受到限制。维生素 C 对
苹果梨 PPO 的活性也起到了明显的抑制作用 , 机理可能是将醌还原成酚或其自身被氧化 , 消耗了氧
气 , 抑制了酶促褐变的发生。且维生素 C 是水果中的成分 , 因此在工业生产中可以广泛地应用。随
着柠檬酸量的增大 , 苹果梨 PPO 的活性呈下降趋势 , 这与许多研究结果是一致的。硫酸钠对 PPO 的
活性没有抑制作用 , 这是由于硫酸钠不具有氧化还原特性。
苹果梨中 PPO 的最适 pH值为 4. 6 , 最适温度为 40 ℃; 当底物浓度较低时 , 随浓度的增大 , PPO
活性呈上升趋势 , 但当底物的浓度超过最佳结合点时 , 反而对酶起抑制作用 , 随底物的浓度增大 ,
PPO 的活性降低。PPO 对邻苯二酚的催化能力要高于绿原酸 ; 苹果梨中 PPO 活性受抑制剂影响 , 维生
素 C、亚硫酸氢钠的作用强 , 其中亚硫酸氢钠的作用最强 , 而硫酸钠几乎没有作用。
参考文献 :
1 　Coseteng M Y, Lee C Y. Changes in apple polyphenoloxidase and concentrations in relation to degree of browning. Journal of Food Science , 1987 ,
52 (4) : 985～989
2 　仲　飞. 红星苹果多酚氧化酶某些特性及其抑制剂的研究. 园艺学报 , 1998 , 25 (2) : 184～186
3 　刘树文 , 陈锦屏 , 王仲孚. 菊芋多酚氧化酶性质的研究. 中国农学通报 , 1998 , 6 : 11～13
Study on Characteristics of Polyphenol Oxidase in Pingguoli Pear
Cheng Jianjun1 , Ma Ying1 , Yang Yongli1 , Ling Haibo2 , Jiao Mingjing1 , and Zhuang Yan1
(1 Northeast Agricultural University , Food Science Department , Harbin 150030 , China ;　2 Peking University Green Technology Co.
Ltd , Beijing 100871 , China)
Abstract : The experiment studied on the Polyphenol oxidase ( PPO) extracted from Pingguoli Pear. The
change of PPO activity and characteristics showed that the optimal pH of PPO is 4. 6 , and optimal temperature is
40 ℃. The inhibition of the inhibitors is in the following order : sodium bisulphate , Vitamin C , citric acid ,
sodium sulfate. The effect of different zymolyte or different zymolyte concentration on PPO were studied.
Key words : Pingguoli pear ; Polyphenol oxidase (PPO) ; Characteristics
262 　　　　　　　　　　　　　　　　　园 　　艺 　　学 　　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　29 卷