枇杷果實過氧化物酶活性的抑制

詹嘉紅

摘要：研究了緩沖溶液pH值、溫度和3種抑制劑等因素對枇杷果實過氧化物酶（POD）活性的影響。結果表明，枇杷果實過氧化物酶的最適pH值為5.4，在pH 值3.0～7.0范圍內保持較高活性；過氧化物酶的最適溫度為35 ℃。維生素C、硫脲、亞硫酸鈉3種物質都能較好地抑制枇杷POD活性，且隨著濃度的升高，抑制效應逐漸增強，抑制效果為：維生素C>硫脲>亞硫酸鈉。

關鍵詞：枇杷；過氧化物酶；酶促褐變；抑制劑

中圖分類號：TS255.3 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）07-0316-02

果蔬的加工和貯藏常與果蔬本身存在的酶類有密切關系，其中過氧化物酶（POD）是引起果蔬加工過程及貯藏期間變色、變味的重要因素之一[1-2]。枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.），別稱盧橘，是中國南方特有的珍稀水果，其果肉柔軟多汁，酸甜適度，味道鮮美，被譽為“果中之皇”[3]。枇杷果實有止咳、化痰、理氣的藥用功效[4]。作為藥食兩用的枇杷水果，自古以來就倍受人們青睞。市面上以枇杷果肉為原料加工的產品種類繁多，如枇杷飲料、枇杷果酒、枇杷果醬、枇杷果脯等[5]。但枇杷鮮果不耐貯運及加工，極易產生褐變而變質。目前，針對枇杷POD活性及其對褐變影響研究報道甚少。為提高枇杷貯藏保鮮和加工品質量，本試驗以新鮮枇杷果實為材料，研究了pH值、溫度、3種抑制劑對枇杷果實過氧化物酶活性的影響，為枇杷加工和貯藏防褐技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

枇杷品種為解放鐘，選擇成熟、新鮮無損傷的枇杷果實為供試材料。

1.2 試劑與儀器

磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、檸檬酸、愈創木酚、30% 過氧化氫、亞硫酸鈉、硫脲為分析純。維生素C為生化試劑。

UV2100型紫外可見分光光度計：尤尼柯（上海）儀器有限公司生產；FA2004電子天平：上海精密科學儀器有限公司天平儀器廠生產；JJ-2組織搗碎勻漿機：富華儀器有限公司生產；HH-2數顯恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市友聯儀器研究所生產；GL-20G-Ⅱ型飛鴿牌低溫冷凍離心機；PHS-2C型精密酸度計：上海雷磁儀器廠生產。

1.3 方法

1.3.1 枇杷POD粗酶液的制備 參照王學奎的方法[6]，略有修改。將枇杷果實去皮、去核，稱取果肉10 g，加入適量 4 ℃ 預冷的磷酸鹽緩沖溶液（0.05 mol/L，pH值6.0），冰浴研磨成勻漿，定容到25 mL容量瓶中，放于4 ℃冰箱里浸提30 min，10 000 r/min離心20 min，上清液即為酶的粗提液，低溫保存備用。

1.3.2 枇杷POD活性的測定 參照李合生的方法[7]，略有改進。反應體系為0.05 mol/L pH值5.8磷酸緩沖液 2.5 mL、0.05 mol/L愈創木酚1.5 mL、2% H2O2 0.5 mL、0.5 mL 酶液。在室溫下，于D470 nm處比色。酶液加入后開始計時，1 min后第1次讀數，然后每30 s 記錄1次吸光度D隨時間的變化值，對照以緩沖液代替酶液，重復測3次。本試驗以D470 nm的變化值表示POD活性的變化。

1.3.3 pH值對枇杷POD活性的影響 取pH值分別為20、3.0、4.0、4.4、4.8、5.0、5.2、5.4、5.6、5.8、6.0、7.0、8.0的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液2.5 mL，按“1.3.2”節方法，測定不同pH值下POD 活性的變化。以最高酶活力為 100%，計算POD相對酶活性。

1.3.4 溫度對枇杷POD活性的影響 將未加入酶液的反應體系先分別在5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65 ℃條件下保溫10 min，加入0.5 mL酶液后繼續在原來的溫度條件下保溫3 min，按“1.3.2”節方法測定不同溫度條件下POD活性的變化。以最高酶活力為 100%，計算 POD 相對酶活性。

1.3.5 抑制劑對枇杷POD活性的影響 向反應體系分別加入各種濃度的抑制劑0.5 mL，緩沖液的量相應減少0.5 mL，按“1.3.2”節方法測定PPO活性。酶活性大小按無抑制劑時的酶活性百分比表示。各種抑制劑在反應體系中的濃度，維生素C：0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mmol/L；亞硫酸鈉：20、40、60、80、100 mmol/L；硫脲：0.01、0.05、0.10、0.15、020 mmol/L。

2 結果與分析

2.1 pH值對枇杷POD活性的影響

從圖1可見，POD 活性受環境pH值影響不大。pH值在較大范圍3.0～7.0之間，POD 的相對酶活都能保持在63%以上，當pH值為 2.0、8.0 時，POD相對酶活仍有45.0%、446%。枇杷果實的最適pH值為5.4，本結果與林建城等報道的枇杷最適pH值為5.0[8]有所不同。可能與枇杷品種、酶液純度不同等因素有關。

2.2 溫度對枇杷POD活性的影響

溫度對枇杷POD活性影響明顯。在35 ℃以下，酶活性隨著溫度的上升而升高，當溫度達到35 ℃時，酶活性最大，此溫度為酶的最適溫度，溫度大于 35 ℃時，酶活性迅速下降。枇杷POD活性呈現出的這種變化與溫度對其他酶活性的影響規律相符合。當反應體系溫度為5、65 ℃時，POD相對活性分別為33.5%、19.3%（圖2）。表明調節溫度能有效抑制POD的活性，特別是在較高溫度條件下這種影響更為顯著。

2.3 不同抑制劑對枇杷POD活性的影響

2.3.1 維生素C對枇杷POD活性的影響 維生素C對POD活性有很好的抑制作用。隨著維生素C濃度的增加，枇杷POD 活性逐漸降低，當維生素C濃度為 0.02 mmol/L 時，POD相對活性降低到57.8%，當維生素C濃度達到 0.05 mmol/L 時，POD活性基本被完全抑制（圖3）。

2.3.2 硫脲對枇杷POD活性的影響 隨著硫脲濃度的增加，總體抑制POD效果越來越明顯。在濃度為0.01～0.10 mmol/L 范圍內，硫脲對POD活性的抑制作用程度變化不大，POD相對活性僅從79.7%降低至72.9%，當硫脲濃度大于0.10 mmol/L時，隨著硫脲濃度的增加，POD相對活性迅速降低，當硫脲濃度達到0.20 mmol/L時，POD 相對活性降低到 28.1%（圖4）。

2.3.3 亞硫酸鈉對POD活性的影響 亞硫酸鈉對POD活性的抑制效果與維生素C相似。隨著亞硫酸鈉濃度的增加，POD活性逐漸降低，當亞硫酸鈉濃度達到80 mmol/L 時，POD相對活性降低到16.8%，當濃度為100 mmol/L 時，POD相對活性降低到12.1%，酶促褐變基本得到抑制（圖5）。

從3種抑制劑對POD活性影響程度可以看出，3種抑制劑的抑制效果為：維生素C> 硫脲>亞硫酸鈉。目前認為，維生素C對褐變的抑制并非是直接抑制POD活性達到的，而是將POD氧化生成的有色醌類物質迅速還原成酚類物質，從而抑制初產物的生成量，最終抑制黑色素的生成[8]；硫脲抑制可能是通過對酶中二硫鍵的還原，使酶變性，也可能是與鐵輔基絡合使酶失活[9]；而亞硫酸鈉抑制褐變主要是通過不可逆地與醌生成無色的加成物，與此同時降低了酶與一元酚和二元酚作用的活力[10]。

3 結論與討論

枇杷果實POD的最適溫度為35 ℃，低溫5 ℃、高溫 65 ℃ 均可大大降低POD活性，尤其是高溫條件下影響更為顯著。因此，通過高溫處理可以有效控制其加工產品的酶促褐變。

枇杷果實POD的最適pH值為5.4，當 pH值為2.0、8.0時，POD的相對酶活仍有45.0%、44.6%。，因此，通過控制 pH值較難起到抑制酶活性的作用。

3種抑制劑對枇杷POD活性均有不同程度的抑制作用，且抑制作用隨著處理濃度的增加而增強。3種抑制劑的抑制效果為：維生素C> 硫脲>亞硫酸鈉。由于亞硫酸鈉、硫脲存在一定安全隱患，生產上可選用可食性維生素C抑制劑來控制枇杷制品的酶促褐變。

參考文獻：

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