3个香蕉品种果实过氧化物酶的特性分析

3个香蕉品种果实过氧化物酶的特性分析

作者：李健杨昌鹏陈智理郭静婕

来源：《湖北农业科学》2011年第15期

摘要：对３个香蕉品种果实ＰＯＤ的最适ｐＨ值与ｐＨ值稳定性、最适温度与热稳定性以及化合物的影响进行了比较分析，为控制３个香蕉品种过氧化物酶（ＰＯＤ）引起的酶促褐变提供理论依据。结果表明，威廉斯蕉、大蕉及粉蕉ＰＯＤ最适ｐＨ值分别为６．５、５．０、５．５；ｐＨ值稳定性范围分别在６．０～９．０、８．０～９．０、５．０～９．０；ＰＯＤ最适温度分别是３５、２５、３０℃；ＰＯＤ的耐热性表现为大蕉ＰＯＤ＞威廉斯蕉ＰＯＤ＞粉蕉ＰＯＤ；威廉斯蕉、大蕉及粉蕉ＰＯＤ活性的最佳抑制剂都是抗坏血酸，其次是盐酸－Ｌ－半胱氨酸。

关键词：香蕉；过氧化物酶；特性

中图分类号：Ｓ６６８．１文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）15－3093-04

Characteristic Analysis of Peroxidase from Banana Pulp of Three Cultivars

ＬＩＪｉａｎ１，２，ＹＡＮＧＣｈａｎｇ－ｐｅｎｇ１，２，ＣＨＥＮＺｈｉ－ｌｉ２，ＧＵＯＪｉｎｇ－ｊｉｅ２

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ，ＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００５，Ｃｈｉｎａ；

２．ＧｕａｎｇｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＰＯＤｉｎｆｒｕｉｔｓｏｆｔｈｒｅｅｂａｎａｎａｃｕｌｔｉｖａｒｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＩｎＷｉｌｌｉａｍｓｊｉａｏ，ＤａｊｉａｏａｎｄＦｅｎｊｉａｏ，ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐＨｆｏｒＰＯＤａｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ６．５，５．０，５．５，ａｎｄｔｈｅｐＨｓｔａｂｉｌｉｔｙｒａｎｇｅｗａｓａｔｐＨ６．０~９．０，ｐＨ８．０~９．０，ｐＨ５．０~９．０ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔ

ｈｅｏｐｔｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒＰＯＤａｃｔｉｖｉｔｙｗａｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ３５℃，２５℃，３０℃．ＴｈｅｈｅａｔｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆＰＯＤａｃｔｉｖｉｔｙｗａｓＤａｊｉａｏ＞Ｗｉｌｌｉａｍｓｊｉａｏ＞Ｆｅｎｊｉａｏ．ＴｈｅｏｐｔｉｍｕｍｉｎｈｉｂｉｔｏｒｏｆＰＯＤａｃｔｉｖｉｔｙｉｎａｌｌｔｈｒｅｅｂａｎａｎａｃｕｌｔｉｖａｒｓｗａｓａｓｃｏｒｂｉｃａｃｉｄ，ａｎｄｔｈｅｎｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ－Ｌ－ｃｙｓｔｅｉｎｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂａｎａｎａｃｕｌｔｉｖａｒｓ；ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ； cｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

香蕉为世界“四大水果”之一，世界年产量近１亿ｔ，居全世界水果产量第二位。香蕉属呼吸跃变型水果，成熟后质地柔软，对其长期保鲜或储运比较困难。目前，香蕉仍以鲜食为主，除少量被加工成香蕉干、香蕉粉和香蕉酱外，其他的加工品则很少见，原因是香蕉果实中富含的多酚物质在酚酶（多酚氧化酶和过氧化物酶）的催化下进行氧化还原反应而醌式化，再通过一系列的反应聚合成黑色素［１］，影响其加工性能及感观质量，严重制约着香蕉的深加工和综合利用。

过去，大多数学者研究的是引起香蕉酶促褐变的多酚氧化酶（ＰＰＯ）［２－７］，对引起香蕉酶促褐变的过氧化物酶（ＰＯＤ）研究较少，除了对香牙蕉果皮的

ＰＯＤ［８］、果肉的ＰＯＤ［９］有少量报道外，对香牙蕉以外的香蕉品种果实的ＰＯＤ鲜见报道。为此，试验对我国栽培面积较大的香蕉品种威廉斯蕉、大蕉及粉蕉果实ＰＯＤ的最适ｐＨ值与ｐＨ值稳定性、最适温度与热稳定性、化合物对ＰＯＤ活性影响的相关特性进行分析比较，以期为香蕉品种果实加工原料的选择以及不同香蕉品种果实ＰＯＤ引起的酶促褐变的控制提供理论依据。

１材料与方法

１．１材料

采用八成熟的市售威廉斯蕉（ＭｕｓａｃａｖｅｎｄｉｓｈｉｉＬ．，ＡＡＡ）、大蕉（ＭｕｓａｓａｐｉｅｎｔｕｍＬ．，ＡＢＢ）及粉蕉（ＭｕｓａｐａｒａｄｉｓｉａｃａＬ．，ＡＢＢ）。

１．２方法

１．２．１ＰＯＤ的提取将香蕉果实去皮，去除果肉四周的丝络，精确称取５０ｇ果肉，将果肉切成细块状，按料液比１∶１（m/v，ｇ∶ｍＬ）的比例加入含有０．０３％果胶酶和３％Ｔｗｅｅｎ８０的磷酸盐缓冲溶液（０．１ｍｏｌ／Ｌ，ｐＨ值７．０），一起打浆４０ｓ后，置于４０℃水浴中酶解９０ｍｉｎ，除去果胶物质，取出用纱布过滤后，再在

１００００ｒ／ｍｉｎ、２℃条件下离心２０ｍｉｎ，收集上清液作为ＰＯＤ的粗酶提取液。

１．２．２ＰＯＤ的测定采用杨昌鹏等［９］的方法，用分光光度计比色法测定香蕉果实ＰＯＤ活性。反应液由３．８ｍＬ磷酸盐缓冲液（０．１ｍｏｌ／Ｌ，ｐＨ值７．０）、０．５ｍＬ愈创木酚－乙醇溶液（０．１ｍｏｌ／Ｌ）、０．５ｍＬ过氧化氢（０．３％）和０．２ｍＬ酶液组成。在３０℃下反应５ｍｉｎ，于４７０ｎｍ波长下测定其吸光值的变化。以每毫升酶液每分钟吸光度改变０．１为１个酶活性单位（Ｕ）。

１．２．３ｐＨ值对香蕉ＰＯＤ活性及稳定性的影响

１）ｐＨ值对威廉斯蕉、大蕉及粉蕉ＰＯＤ活性影响的测定。分别用ｐＨ值３．０、４．０、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、１０．０、１１．０的混合缓冲溶液取代０．１ｍｏｌ／ＬｐＨ值７．０的磷酸盐缓冲溶液，测定威廉斯蕉、大蕉及粉蕉果实的ＰＯＤ活性。以吸光值最大处酶活性为１００％，计算出其他ｐＨ值的相对活性，绘出相对酶活性曲线，从而判定其ＰＯＤ的最适ｐＨ值。

２）ｐＨ值对威廉斯蕉、大蕉及粉蕉ＰＯＤ稳定性的测定。分别取２ｍＬｐＨ值３.0～１１.0的各种混合缓冲溶液，再分别加入０．５ｍＬ威廉斯蕉、大蕉及粉蕉酶液，放置在冰箱内７２ｈ后，再取２ｍＬ０．１ｍｏｌ／ＬｐＨ值７．０的磷酸盐缓冲溶液和１ｍＬ处理过的各酶液相混合，测定威廉斯蕉、大蕉及粉蕉果实的ＰＯＤ残存的酶活性。以吸光值最大处活性为１００％，计算出其他ｐＨ值处理条件下ＰＯＤ的相对酶活性。

１．２．４温度对香蕉ＰＯＤ活性及稳定性的影响

１）温度对威廉斯蕉、大蕉及粉蕉ＰＯＤ活性影响的测定。将酶促反应混合液分别置于２０、２５、３０、３５、４０、５０、６０、７０℃水浴下反应５ｍｉｎ，测定威廉斯蕉、大蕉及粉蕉果实ＰＯＤ活性。以吸光值最大处酶活性为１００％，计算出其他温度的相对活性，绘出相对酶活性曲线，并判定其ＰＯＤ的最适温度。

２）威廉斯蕉、大蕉及粉蕉ＰＯＤ的热稳定性测定。将提取的酶液分别在３０～１００℃水浴加热１０ｍｉｎ和３０ｍｉｎ，冷却后测定威廉斯蕉、大蕉及粉蕉果实ＰＯＤ的残余酶活性。以吸光值最大处活性为１００％，计算出其他温度处理条件下的相对ＰＯＤ活性。

１．２．５化合物对香蕉果实ＰＯＤ活性的影响

用于研究的化合物分别有氯化钠、柠檬酸、植酸、亚硫酸氢钠、抗坏血酸、盐酸－Ｌ－半胱氨酸、ＥＤＴＡ－Ｎａ2、氟化钠、氯化镁、硫酸铜、乙酸锌、氯化锰、氯化钙等。