温度对大麦籽粒萌发过程中脂氧合酶活力影响的研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dongshengly
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目的:啤酒大麦籽粒中脂氧合酶的存在会使啤酒产生一种不良口味。清除或降低啤酒大麦中脂氧合酶活力,被认为是一种提高啤酒风味稳定性的策略。目前,已发现无脂氧合酶的大麦缺失体,但是该类型啤酒大麦产量低且其专利被垄断。啤酒大麦中脂氧合酶的高低除了与基因型有关外,与温度之间也存在一定联系。因此,研究在不同温度条件下,啤酒大麦籽粒萌发过程中脂氧合酶的变化,对啤酒生产具有一定意义。此外,为了明确不同测定因素对脂氧合酶活力的影响,便于紫外分光光度法在啤酒大麦籽粒脂氧合酶活力测定中的应用,本文还对该酶活力测定方法进行了优化。  方法:本试验首先选用甘啤4号啤酒大麦籽粒为研究对象,采用紫外分光光度法,探究底物浓度(0.05、0.15、0.25、0.30、0.50、1.00mmol L-1),提取缓冲液pH(pH值4.0-9.0),反应体系缓冲液pH(pH值4.6-9.6),提取时间(5min、15min、30min、60min、120min),粗酶加入量/底物加入量(1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6)对脂氧合酶活力的影响。基于所优化的测定方法,试验以ZDM00279(脂氧合酶缺失体)、新引D9和甘啤4号为研究对象,置于光照培养箱中,在不同温度处理(8℃、15℃、20℃以及33℃)下萌发,测定萌发阶段中籽粒的脂氧合酶及抗氧化酶的活力以及丙二醛、过氧化氢和抗坏血酸的含量。  结果:脂氧合酶-1活力随底物浓度的增加表现为先增加后减小的趋势,当底物浓度达到0.30mmol·L-1时,脂氧合酶-1活力显著高于其它底物浓度处理;随提取缓冲液pH的增加,脂氧合酶-1活力表现为先增加后减小再增加再减小的趋势,且在pH值5.0处,酶活力为9.85U g-1,显著高于其它pH的处理;粗酶提取时间为30min时,获得的脂氧合酶-1活力显著高于其它提取时间的处理,低于或者高于30min,酶活力均呈现降低趋势;脂氧合酶-1活力随反应体系pH的增加,表现为先增加后减小再增加再减小的变化趋势,当pH值为6.4时,酶活力最大,且与其它反应体系pH的处理间存在显著性差异;在其它条件不变,粗酶加入量为50μL的情况下,增加底物加入量,脂氧合酶-1活力表现为先增加后减小的趋势,且底物加入量为200μL时,酶活力显著高于其它底物加入量的处理。  低温(8℃)处理下,甘啤4号和新引D9在萌发12h和24h时,脂氧合酶-1活力均低于其它温度处理。萌发36-60h范围内,脂氧合酶-1活力高于15℃和20℃处理,低于33℃处理;高温(33℃)条件下,两品种在整个萌发过程中,脂氧合酶-1活力均高于其它温度处理;15℃处理与20℃处理下,两品种在萌发48h和60h时均表现为15℃处理下的脂氧合酶-1活力低于20℃处理。  低温与高温条件处理下,3个啤酒大麦品种超氧化物歧化酶活力均表现为萌发前期高于15℃和20℃处理,萌发后期则相反。此外,在整个萌发过程中,3个品种15℃处理下的SOD活力高于20℃处理;在萌发后期,3个品种高温和低温处理下的过氧化物酶活力均高于各自15℃和20℃处理;3个品种,在萌发前期,高低温条件下的过氧化氢酶活力均高于15℃和20℃处理,而在萌发后期,则相反;3个品种高低温条件处理下的抗坏血酸含量在萌发早期均高于15℃和20℃处理,在萌发后期则相反。在整个萌发过程中,3个品种在高低温条件处理下的过氧化氢和丙二醛含量均高于15℃和20℃处理。  结论:改进紫外分光光度法的测定参数(啤酒大麦籽粒粉样/pH值5.0醋酸盐缓冲液为1:20;4℃下提取30min;选用0.25mmol L-1的反应体系底物浓度;以pH值6.4的磷酸盐缓冲溶液作为反应体系缓冲液;控制粗酶加入量/底物加入量为1:4)所得到的优化方法具有可行性,且能较好的对啤酒大麦籽粒脂氧合酶-1活力进行测定;适当的低温环境可以降低啤酒大麦籽粒萌发过程中脂氧合酶-1活力。此外,AsA含量高的啤酒大麦品种,其籽粒中脂氧合酶-1活力低。
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