黑美人马铃薯结合态和游离态多酚氧化酶的酶学性质研究
2021-11-01范士杰王立新
刘 辉,卢 扬,李 俊,范士杰,王立新,王 辉,*
(1.贵州省农业科学院生物技术研究所,贵州 贵阳 550006;2.贵州省农业生物技术重点实验室,贵州 贵阳 550006;3.贵州省毕节市农业技术推广站,贵州 毕节 551700)
多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)含有铜离子,广泛分布于动物、植物、真菌和细菌中[1]。在有氧条件下,PPO先将单羟基酚氧化成邻二酚,再将邻二酚氧化成邻醌,最后聚合成褐色素[2]。一般认为,PPO在植物细胞内存在游离态(Soluble PPO,sPPO)和膜结合态(Membrane-bound PPO,mPPO)两种形式,且这两类同工酶间的性质差异较大[3-5]。当细胞膜结构受到破坏,mPPO便游离出来,从而使PPO酶活力显著提高,引起果蔬褐变,造成变色、变味、软化及营养下降等不良后果,导致果蔬的市场价值降低[6-7]。
由于mPPO的存在,使PPO的酶活力问题研究起来十分复杂。目前,国内外已经开始对膜结合态PPO进行研究,并且取得了较好的研究结果。如Zaini等[8]通过非离子型去污剂Triton X-114、热诱导相分配技术、硫酸铵沉淀法及琼脂糖凝胶层析等技术,成功地从蛇皮果中分离纯化出膜结合态多酚氧化酶,并对它的酶学特性进行了研究;Liu等[3]通过硫酸铵沉淀法及DEAE Sepharose Fast Flow阴离子交换法对苹果膜结合态PPO进行了纯化,并研究了其三维结构,同时与苹果的游离态PPO的性质进行了比较,发现它们在一定pH值及温度范围内的酶活力有差异,膜结合态PPO酶活力要显著高于游离态,且反应的最适底物也不一致。在马铃薯PPO的研究中,为降低马铃薯块茎发生的酶促褐变,探究其PPO的性质,对马铃薯PPO进行分离和性质研究受到广泛关注。目前,对游离态PPO的分离纯化及性质研究较多,如孟雅等[9]采用硫酸铵分级沉淀法、凝胶层析法及分级沉淀和层析相结合的方法对马铃薯PPO进行了纯化,并研究了其在不同工艺条件下的酶活力变化。……
