动态高压微射流技术对富士苹果褐变酶和辣根过氧化物酶的影响

论文摘要

多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）是引起果蔬酶促褐变的主要酶,而苹果的褐变尤其严重。本文探讨了富士苹果中多酚氧化酶和过氧化物酶的酶学性质,研究了动态高压微射流技术（DHPM）对两种酶的钝化作用；以辣根过氧化物酶（DHPM）为对象,研究了动态高压微射流技术对HRP的活性和构象影响,探讨了DHPM与高温结合对HRP钝化的协同增效作用。以邻苯二酚为底物研究PPO酶学性质,结果表明富士苹果PPO的米氏常数为21.17 mmol/L,最大反应速度为115.60 U/min,最适温度15。C,最适pH为5.5。采用动态高压微射流对富士苹果汁进行处理,PPO酶活发生钝化,增大处理压力或处理次数,PPO活性进一步下降；常温下,采用15000 psi、25000 psi处理1次,PPO相对活性分别下降20.17%、26.1%,在25000 psi下处理3次时相对活性下降34.24%。以愈创木酚为底物,对富士苹果POD的酶学性质进行研究,得到富士苹果POD的米氏常数为129.09 mmol/L、最大反应速度为476.19 U/min,最适温度40℃,最适pH为5.0。采用动态高压微射流对富士苹果汁进行处理,对POD酶活具有一定钝化作用。常温下25000 psi处理1次和3次,富士苹果POD活性分别降低23.62%和42.14%；50℃、25000 psi处理1次,POD活性降低37.25%。研究DHPM和DHPM与热结合对HRP的影响,其三级和二级结构的变化采用紫外可见光谱和远紫外CD光谱分别进行分析。HRP是一种耐压酶,DHPM处理能在一定程度上降低HRP活性,但活性下降缓慢,180MPa处理一次,HRP活性下降9.6%。增加压力处理次数对HRP活性影响不显著。DHPM与75℃加热3min结合处理对钝化HRP活性有协同增效作用。HRP经过加热处理仍有较好稳定性；HRP经过DHPM处理稳定性下降,经DHPM与热结合处理活性稳定性下降。经过DHPM、热处理和两者协同处理后,HRP分子中疏水基团暴露,Soret带的辅基亚铁血红素断裂,二级结构中的α-螺旋含量下降,构象变化程度与处理强度呈正相关。于4℃储存5天,疏水基团进一步暴露,Soret峰强度和α-螺旋含量进一步降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 国内外酶促褐变研究现状
• 1.1.1 果蔬酶促褐变的原理
• 1.1.2 酶促褐变的控制方法
• 1.2 多酚氧化酶和过氧化物酶的国内外研究现状
• 1.2.1 多酚氧化酶的国内外研究现状
• 1.2.2 过氧化物酶的国内外研究现状
• 1.3 动态高压技术的国内外研究现状
• 1.3.1 动态高压微射流技术的原理
• 1.3.2 动态高压微射流技术的发展及应用
• 1.4 酶构象分析方法的国内外研究现状
• 1.4.1 酶的本质
• 1.4.2 酶的结构
• 1.4.3 酶构象分析方法
• 1.5 本课题的选题意义,研究内容和创新点
• 1.5.1 选题意义
• 1.5.2 研究内容和拟解决的主要问题
• 1.5.3 创新点
• 第2章 富士苹果PPO酶学性质和DHPM对PPO的影响
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料和设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验仪器与设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 苹果PPO的提取
• 2.3.2 多酚氧化酶活性的测定
• 2.3.3 苹果PPO酶学性质的研究
• 2.3.4 动态高压微射流处理对酶活的影响
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 PPO反应产物的全波段扫描结果
• 2.4.2 富士苹果PPO的反应动力学
• 2.4.3 富士苹果PPO的最适温度
• 2.4.4 富士苹果PPO的最适PH
• 2.4.5 动态高压微射流对富士苹果PPO活性的影响
• 2.5 本章小结
• 第3章 富士苹果POD酶学性质及DHPM对POD的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料和设备
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验仪器与设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 富士苹果POD的提取
• 3.3.2 富士苹果POD活性的测定
• 3.3.3 富士苹果POD酶学性质的研究
• 3.3.4 DHPM处理对POD酶活的影响
• 3.3.5 数据分析
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 富士苹果POD酶学性质的研究
• 3.4.2 DHPM对富士苹果POD的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 DHPM处理对HRP活性和构象的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料和设备
• 4.2.1 实验材料和试剂
• 4.2.2 实验设备
• 4.3 试验方法与内容
• 4.3.1 实验测定方法
• 4.3.2 实验内容
• 4.4 数据分析
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 DHPM处理对HRP活性的影响
• 4.5.2 DHPM处理对HRP三级结构的影响
• 4.5.3 DHPM处理对HRP二级结构的影响
• 4.6 小结
• 第5章 DHPM协同热处理对HRP的钝化及机理探讨
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料和设备
• 5.2.1 实验材料和试剂
• 5.2.2 实验设备
• 5.3 试验处理方法
• 5.3.1 DHPM处理压力与热处理协同对HRP活性的影响
• 5.3.2 DHPM处理次数与热处理协同对HRP活性的影响
• 5.3.3 DHPM处理压力与热处理协同对HRP结构的影响
• 5.4 数据分析
• 5.5 结果与讨论
• 5.5.1 DHPM与热结合对HRP活性的影响
• 5.5.2 DHPM与热结合处理对HRP三级结构的影响
• 5.5.3 DHPM与热结合对辣根过氧化物酶二级结构的影响
• 5.6 小结
• 第6章 DHPM协同热处理对HRP稳定性的探讨
• 6.1 引言
• 6.2 试验材料和设备
• 6.2.1 试验材料和试剂
• 6.2.2 试验设备
• 6.3 试验处理方法
• 6.3.1 DHPM与热处理协同对HRP活性的影响
• 6.3.2 DHPM与热处理协同对HRP活性的影响
• 6.4 试验数据分析
• 6.5 试验结果与讨论
• 6.5.1 热与DHPM结合处理对HRP活性稳定性的影响
• 6.5.2 DHPM与热结合处理对HRP三级构象稳定性影响
• 6.5.3 DHPM与热结合处理对HRP二级结构稳定性的影响
• 6.6 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 进一步展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果