下载文档原格式
果蔬多酚氧化酶酶促褐变防止措施研究发展摘要：果蔬在贮藏和加工过程中，会发生酶促褐变现象，主要表现为果蔬颜色的变化，直接导致了营养的损失，对口感、质地也有所影响。
果蔬的酶促褐变机理的研究对于褐变抑制具有重要的意义。
酶促褐变原因自由基伤害假说自由基袭击生物大分子和膜脂，会导致膜脂过氧化加剧，膜系统结构和功能的破坏，膜透性增大，进而导致代谢障碍和膜系统的破坏和解体。
正常情况下，由于机体内存在防御系统，故自由基代谢保持平衡。
但在干旱、高盐分、SO2、O3、低温或水分亏缺时，由于自由基产生过多，此时活性氧的产生和清除平衡体系被打破，会导致植物细胞受到伤害，从而引起褐变的发生。
保护酶系统假说通常情况下，植物组织中有较高的还原势，正常的氧化还原代谢平衡使氧化形成的醌类物质通过还原氧化或转化而未聚和。
保护酶系统包括两类物质：一是氧化酶系统，主要有超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）等，它们可以清除自由基、活性氧，以防止其对细胞膜的攻击，防止膜脂过氧化；二是抗氧化酶系统，主要有谷胱甘肽还原酶（GSH）、抗坏血酸（ASA）、维生素E（VE），类胡萝卜素（Car）、细胞色素f（Cytf）、氢醌和含硒化合物等，它们能清除自由基和活性氧，也可以作为抗氧化剂，对酚类物质的氧化起抑制作用。
在逆境下，超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）三者作用失调，导致H2O2积累，从而引起褐变的发生比较权威的说法还是在果蔬加工过程中，完整细胞中酚类化合物和醌类化合物之间的动态平衡被破坏，由于空气中氧的侵入和原果蔬中多酚氧化酶的催化作用，多酚类物质被氧化成邻醌，然后，在酚羟基酶作用下进行二次羟基化作用，生成三羟基化合物，邻醌具有较强的氧化能力，可将三羟基化合物氧化成羟基醌，羟基醌进一步聚合而由红色变为褐色，最后变成黑褐色的黑色素物质。
多酚氧化酶PPO的结构特性PPO是一种含有Cu2+离子的结构蛋白，可以催化酚类上的羟基，使之转化为醌或催化多酚类变为氧合醌。
苹果多酚氧化酶的提取及其抑制作用的研究苹果多酚氧化酶（APX）是一种由植物细胞中合成的抗氧化酶，能有效抑制植物体内氧化反应的过程。
近年来，苹果多酚氧化酶的应用越来越广泛，并受到了国内外科学家的广泛关注。
本文旨在讨论苹果多酚氧化酶的提取方法及其抑制作用的研究。
苹果多酚氧化酶的提取方法但凡分两种：一种是滤液法，另一种是逆流色谱（RP）法。
滤液法是利用生物滤液技术把APX从植物细胞中提取出来，如发酵液法、冻干滤液法等。
RP法是将提取物在离子交换树脂上进行分离纯化，其中使用的液体可以是水系溶剂或乙醇系溶剂。
苹果多酚氧化酶的抑制作用是一个复杂的过程，有许多因素可以影响其抑制效果，例如pH值、温度、氧含量和溶剂等。
抗氧化活性受植物体内多酚氧化酶的活性水平影响，及其他一些因子如抗氧化物质的形式，植物细胞中活性水平的不同，及其他受抑制剂抑制的影响及其种类。
在实验中，研究者可利用苹果多酚氧化酶的抑制作用进行实验，以反映植物体内抗氧化酶的活性水平，通过合成的抑制物，可以准确的测定植物体内的抗氧化酶的活性水平。
同时，也可以利用抑制剂作为抗氧化剂，实验研究APX的抗氧化活性，以及其抑制作用的实验研究。
综上所述，苹果多酚氧化酶的提取及其抑制作用的研究对我们了解植物体内氧化反应以及防止植物体内氧化损伤有着重要意义。
苹果
多酚氧化酶的提取方法和抑制作用的实验研究，将有助于我们深入了解植物体内氧化反应的机制，并有助于我们开发有效的植物抗氧化剂。
多酚抗氧化作用的机制与研究进展自古以来，人类就一直在探索各种自然物质对人体健康的作用。
其中，多酚物质因其具有较强的抗氧化作用而备受关注。
那么，多酚物质的抗氧化作用是如何实现的呢？下面就让我们一起来探讨多酚抗氧化作用的机制及研究新进展。
一、什么是多酚物质？多酚物质是一类具有多个苯骨架的天然化合物，其在结构上通常都是由苯环和羟基构成。
这些化合物包括花青素、黄酮类、类黄酮等，它们常存在于蔬菜、水果、茶、咖啡等食物中。
多酚物质具有很强的抗氧化作用，能够中和自由基，抑制自由基伤害，并保护细胞免受氧化损伤。
因此，多酚物质被认为是一种非常优秀的天然抗氧化剂。
二、多酚抗氧化作用的机制自由基是一种具有非常高化学活性的分子，它们在体内不断地产生，并会对细胞、组织、器官等造成氧化损伤。
而多酚物质能够有效地中和自由基，从而降低氧化损伤的程度。
具体而言，多酚物质具有以下两种抗氧化机制：（1）单电子转移多酚物质中的成分具有类似于自由基的电子结构，这种电子结构具有单电子的特性，能够与自由基发生单电子转移反应。
因此，多酚物质能够通过向自由基提供一个电子来中和其电子，从而抑制自由基反应的连锁过程。
（2）氢原子转移多酚物质还具有羟基结构，能够与自由基发生氢原子转移反应。
在这种反应中，多酚物质中的羟基结构可以向自由基提供一个氢原子，从而抑制自由基的活性。
三、关于多酚物质抗氧化作用的研究进展近年来，随着人们对多酚抗氧化作用的关注不断增加，国内外有很多学者对其进行了深入研究，取得了一系列的研究进展。
1、多酚物质的抗氧化机制研究在多酚物质的抗氧化作用机制研究方面，学者们通过实验发现，多酚物质中的花青素、黄酮类、类黄酮等成分能够对自由基进行有效的抑制作用，从而修复细胞和组织的损伤。
此外，在多酚物质的抗氧化机制研究中，还涉及到了多酚物质的构效关系、抗氧化产生的放热现象等方面的研究。
2、多酚物质的保健功效研究在多酚物质的保健功效研究方面，学者们通过人体试验发现，多酚物质可以降低血糖、降脂、抑制血小板聚集等，对防治糖尿病、肥胖症、心脑血管疾病等方面均具有积极的作用。
多酚氧化酶制备与性质多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）是存在于多种植物、真菌和动物体内的一种酶类。
它主要参与生物体内多酚类物质的氧化反应，是一种铜酶，催化氧化物质依靠两种配位的单核铜中心。
多酚氧化酶具有高度的催化活性和种类多样的底物适应性，常用于食品产业、医药业和环境污染治理等方面。
多酚氧化酶分离、纯化和制备是开展其相关研究和应用的前提。
其制备方法可分为传统分离、分子生物学技术和重组工程等三种方法。
传统分离方法是采用离心、滤纸剖分、离子交换层析、凝胶过滤层析或超滤等方法，通过化学检测和活性检测手段获得多酚氧化酶。
但这种方法存在着操作麻烦、纯化度低、产率不高等缺点。
分子生物学技术则是利用基因克隆和表达工具，从源头上获得多酚氧化酶基因序列进行提取和纯化。
目前研究中常用的是PCR扩增、应用大肠杆菌或酵母菌实现异源表达等方法。
重组工程方法是指将多酚氧化酶基因定向插入宿主细胞中，结合合理培养条件，利用重组合成技术得到具有高活性和高特异性的多酚氧化酶。
这种方法的优势在于产量高、纯度高且结构相对稳定。
多酚氧化酶性质的主要特点包括多酚类物质的高效氧化反应、菌落变色和储存特性。
多酚类物质的高效氧化反应：多酚氧化酶主要针对多酚类物质进行高效氧化反应。
例如，多酚氧化酶可以催化咖啡因氧化成黑色物质，其颜色变化的过程符合米氏方程（Michaelis-Menten equation），表现出一定的反应速率和反应程度。
菌落变色特性：多酚氧化酶具有天然菌落颜色的变色特性，这是因为多酚氧化酶可以催化多酚类物质氧化成黑色色素，从而产生的颜色变化可以用于分析检测和实验研究。
储存特性：多酚氧化酶可以保存在含钾的磷酸盐缓冲液中，并且可以在冷藏条件下保持其催化活性和稳定性。
但是为了避免酶的降解和变性，一般应该避免恶劣的环境和条件。
综上，多酚氧化酶是一种广泛存在于生物体内的酶类，具有高效催化和底物适应性等优势。
其制备方法包括传统分离、分子生物学技术和重组工程等三种方法。
一、实验目的1. 掌握多酚氧化酶（PPO）的提取方法；2. 了解多酚氧化酶的活性测定原理及操作方法；3. 探讨草莓多酚氧化酶的活性与温度、pH值等因素的关系。
二、实验原理多酚氧化酶（PPO）是一种含铜的酶，主要存在于植物组织中，参与植物组织的褐变过程。
本实验通过提取草莓中的多酚氧化酶，测定其活性，并探讨其活性与温度、pH值等因素的关系。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜草莓、无水乙醇、蒸馏水、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氢氧化钠、硫酸铜、铁氰化钾等。
2. 实验仪器：离心机、分光光度计、恒温水浴锅、研钵、天平等。
四、实验方法1. 多酚氧化酶提取（1）将新鲜草莓洗净，用组织捣碎机捣碎，取适量匀浆；（2）加入适量的无水乙醇，搅拌均匀，室温下放置30分钟；（3）将匀浆转入离心管中，以3000r/min离心10分钟；（4）取上清液，加入适量的硫酸铜和铁氰化钾，室温下放置30分钟；（5）将反应液转入离心管中，以3000r/min离心10分钟；（6）取上清液即为多酚氧化酶提取液。
2. 多酚氧化酶活性测定（1）取一定量的多酚氧化酶提取液，加入适量的磷酸缓冲液（pH值6.8）；（2）将反应液置于分光光度计中，在470nm波长下测定吸光度；（3）以磷酸缓冲液为空白，计算多酚氧化酶活性。
3. 温度对多酚氧化酶活性的影响（1）将多酚氧化酶提取液分别置于不同温度（20℃、30℃、40℃、50℃、60℃）的水浴锅中；（2）每5分钟测定一次酶活性，共测定30分钟；（3）比较不同温度下酶活性的变化。
4. pH值对多酚氧化酶活性的影响（1）将多酚氧化酶提取液分别置于不同pH值（4.0、5.0、6.0、7.0、8.0）的磷酸缓冲液中；（2）每5分钟测定一次酶活性，共测定30分钟；（3）比较不同pH值下酶活性的变化。
五、实验结果与分析1. 多酚氧化酶提取通过实验，成功提取了草莓中的多酚氧化酶，提取液呈现蓝色。
2. 多酚氧化酶活性测定通过测定，得到草莓多酚氧化酶的活性为（以每分钟吸光度变化表示）。
