曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》中多酚氧化酶活性、过氧化物酶活性、总酚含量和丙二醛含量的测定方法
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曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》中关于多酚氧化酶活性、过氧化物酶活
性、总酚含量和丙二醛含量的测定方法
1.多酚氧化酶(PPO)提取及活力测定
1.1基本原理:
多酚氧化酶(PPO)是一种以铜为辅基的酶,能催化多种简单酚类物质氧化形成醌类化合物,醌类化合物进一步聚合形成呈褐色、棕色或黑色的聚合物。
在后熟衰老过程或采后的贮藏加工过程中,果蔬出现褐变与组织中的多酚氧化酶活性密切相关。
多酚氧化酶催化邻苯二酚氧化物形成的产物在420nm处有最大光吸收峰。
因此,可以用比色法测定多酚氧化酶的活性。
1.2实验试剂和仪器:
a.仪器及用具:研钵、高速冷冻离心机、分光光度仪、计时器、移液器、离心管、试管、容量瓶(100mL、1000mL)
b.试剂
1)0.1mol/L、pH5.5乙酸-乙酸钠缓冲液
母液A(200mmol/L醋酸溶液):量取11.55mL冰醋酸,加蒸馏水稀释至1000mL。
母液B(200mmol/L醋酸钠溶液):称取16.4g无水醋酸钠(或称取27.2g三水合乙酸钠),用蒸馏水溶解、定容至1000mL。
取68mL母液A和432mL母液B混合后,调节pH至5.5,加蒸馏水稀释至1000mL。
2)提取缓冲液(含1mmol PEG、4% PVPP和1% Triton X-100)
称取340mg PEG 6000(聚乙二醇6000)、4%PVPP(聚乙烯吡咯烷酮,polyvinyl-polypyrrolidone),取1mL Triton X-100,用0.1mol/L、pH5.5乙酸-乙酸钠缓冲液溶解、稀释至100mL。
3)50mmol/L邻苯二酚溶液
取275mg邻苯二酚,用0.1mol/L、pH5.5乙酸-乙酸钠缓冲液溶解、稀释至50mL。
1.3实验步骤
1)酶液制备
称取5.0g果蔬组织样品,置于研钵中,加入5.0mL提取缓冲液,在冰浴条件下研磨成匀浆,于4℃、12000×g离心30min,收集上清液即为酶提取液,低温保存备用。
2)活性测定
取一支试管,加入4.0mL 50mmol/L、pH5.5的乙酸-乙酸钠缓冲液(2.0mL 0.1mol/L、pH5.5乙酸-乙酸钠缓冲液加蒸馏水稀释4.0mL)和1.0mL 50mmol/L邻苯二酚溶液,最后加入100μL 酶提取液,同时立即开始计时。
将反应混合液倒入比色杯中,置于分光光度计样品室中。
以蒸馏水为参比,在反应15s时开始记录反应体系在波长420nm处吸光度值,作为初始值,然后每隔1min记录一次,连续测定,至少获取6个点的数据。
重复三次。
1.4数据处理:
记录反应体系在420nm处的吸光值,制作OD420值随时间变化曲线,根据曲线的初始线
性部分(从时间I到时间F)计算每分钟吸光度值变化ΔOD420。
ΔOD420=OD420F−OD420I
t F−t I
式中ΔOD420——每分钟反应混合液吸光度变化值;
OD420F——反应混合液吸光度终止值;
OD420I——反应混合液吸光度初始值;
t F——反应终止时间,min;
t I——反应初始时间,min。
以每克果蔬样品(鲜重)每分钟吸光度变化值增加1为1个活性单位,单位是ΔOD420/min·g。
计算公式:
U=ΔOD420×V
V s×m
式中V——样品提取液总体积,mL;
V S——测定时所取样品提取液体积,mL;
m——样品质量,g。
2.过氧化物酶(POD)提取及活力测定
2.1实验试剂和仪器
a.仪器及用具
研钵、高速冷冻离心机、分光光度仪、计时器、移液器、离心管、试管、容量瓶(50mL、100mL 、1000mL)。
b.试剂
1)0.1mol/L、pH5.5乙酸-乙酸钠缓冲液
母液A(200mmol/L醋酸溶液):量取11.55mL冰醋酸,加蒸馏水稀释至1000mL。
母液B(200mmol/L醋酸钠溶液):称取16.4g无水醋酸钠(或称取27.2g三水合乙酸钠),用蒸馏水溶解、定容至1000mL。
取68mL母液A和432mL母液B混合后,调节pH至5.5,加蒸馏水稀释至1000mL。
2)提取缓冲液(含1mmol PEG、4% PVPP和1% Triton X-100)
称取340mg PEG 6000(聚乙二醇6000)、4%PVPP(聚乙烯吡咯烷酮,polyvinyl-polypyrrolidone),取1mL Triton X-100,用0.1mol/L、pH5.5乙酸-乙酸钠缓冲液溶解、稀释至100mL。
3)25mmol/L愈创木酚溶液
取320μL愈创木酚,用50mmol/L、pH5.5乙酸缓冲液稀释至100mL。
4)0.5mol/L H2O2溶液
取1.42mL 30% H2O2溶液(30% H2O2溶液的浓度约为17.6mol/L),用50mmol/L、pH5.5乙酸缓冲液稀释至50mL,现用现配,避光保存。
2.2实验步骤
1)酶液制备
称取5.0g果蔬组织样品,置于研钵中,加入5.0mL提取缓冲液,在冰浴条件下研磨成匀浆,于4℃、12000×g离心30min,收集上清液即为酶提取液,低温保存备用。
2)活性测定
取一支试管,加入3.0mL 25mmol/L(1.5mL 0.5mol/L H2O2溶液加蒸馏水稀释至3.0mL)愈创木酚溶液和0.5mL酶提取液,再加入200μL 0.5mol/L H2O2溶液迅速混合启动反应,同时立即开始计时。
将反应混合液倒入比色杯中,置于分光光度计样品室中。
以蒸馏水为参比,在反应15s时开始记录反应体系在波长470nm处吸光度值,作为初始值,然后每隔1min记录一次,连续测定,至少获取6个点的数据。
重复三次。
3.总酚含量测定
参照曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》中关于总酚的测定,单位:mg/100g。
此方法仅能判断测定样品之间总酚、类黄酮和花青素的相对含量。
如果需要测定准确含量,需要与标准曲线进行比较。
可以用不同浓度的没食子酸制作标准曲线,计算总酚物质含量,用μmol/g m F表示。
1.仪器及用具
研钵、具塞刻度试管(20mL)、滤纸、漏斗、移液器、紫外可见分光光度计。
2.试剂
1%(体积分数)盐酸-甲醇溶液。
取0.1mL浓盐酸(分析纯),加入到99mL甲醇中,摇匀,于4℃预冷。
3.实验步骤
1)提取
称取2.0g果肉组织,加入少许经预冷的1% HCl-甲醇溶液,在冰浴条件下研磨均匀后,转入20mL刻度试管中。
用1% HCl-甲醇溶液冲洗研钵,一并转移到试管中,定容至刻度,混匀,于4℃避光提取20min,期间摇动数次,然后过滤,收集滤液待用。
2)测定
以1% HCl-甲醇溶液作为空白参比调零,取滤液分别于波长280nm、325nm、600nm和530nm 处测定溶液的吸光度值,重复三次。
实验结果与计算
4.丙二醛(MDA)测定
4.1实验基本原理
果蔬组织在后熟衰老过程中,遭受病害、冷害或其他伤害等逆境胁迫时,细胞中产生的超氧阴离子自由基和羟基自由基,能诱导膜脂中不饱和脂肪酸发生过氧化作用,产生脂质自由基。
脂质自由基可以进一步诱导膜脂的过氧化作用,导致细胞膜透性增加,细胞受到损伤或死亡。
丙二醛(MDA)是膜脂过氧化作用的主要产物之一,通常利用它的含量作为脂质过氧化指标,反应膜脂过氧化程度反应细胞膜脂过氧化程度,并且含量越高,表明果蔬越衰老加剧。
丙二醛可以与蛋白质、核酸反应,改变这些大分子的构型,或使之产生交联反应,从而丧失生物功能。
MDA还可以使纤维素分子间的桥键松弛,或抑制蛋白质的合成。
因此,MDA的积累能对果蔬细胞质膜和细胞器造成一定的伤害。
根据相关反应原理,用下列公式消除由蔗糖引起的误差,
c(μmol/L)=6.45×(OD532-OD600)-0.56×OD450
式中OD450、OD532、OD600——分别代表450nm、532nm、600nm波长处的吸光度值。
运用上式可直接求得果蔬组织提取液中的MDA浓度,从而进一步计算出果蔬组织中MDA 的含量。
4.2实验试剂和仪器
a.仪器及用具
研钵、试管、移液器、恒温水浴锅、离心机、分光光度计、电子天平、离心管。
b.试剂
1)100g/L三氯乙酸(TCA)溶液
取10g三氯乙酸,用蒸馏水溶解、稀释至100mL。
2)6.7g/L硫代巴比妥酸(TBA)溶液
称取0.67g硫代巴比妥酸,用100mL 0.05mol/L NaOH溶液溶解。
4.3实验步骤
1)称取1.0g果蔬样品,加入5.0mL 100g/L TCA溶液,研磨匀浆后,于4℃、10000×g离心20min,收集上清液,低温保存备用。
2)取2.0mL上清液(对照空白管中加入2.0mL 100g/L TCA溶液代替提取液),加入2.0mL 0.67% TBA,混合后在沸水浴中煮沸20min,取出冷却后再离心一次。
分别测定上清液在450nm、532nm和600nm波长处的吸光度值。
重复三次。
4.4数据处理
根据溶液的吸光度值,按照前面的公式计算出反应混合液中丙二醛含量,再按照下式计算出每克果蔬样品(鲜重)中丙二醛的含量,以μmol/g m F表示。
计算公式:
(μmol/g m F)
丙二醛含量=c×V
V S×m×1000
式中c——反应混合液中丙二醛浓度,μmol/L;
V——样品提取液总体积,mL;
V S——测定时所取样品提取液体积,mL;
m——样品质量,g。