漆酶在龙眼果皮褐变中的作用及湿度调控处理对荔枝贮藏效果的影响

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龙眼(Dimocarpus longan Lour.)和荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是我国南方重要的优势特色水果。采后极易果皮褐变、品质劣变和腐烂而使货架期很短,不耐贮运,严重限制了龙眼和荔枝的贮运和销售。其中,影响龙眼和荔枝贮运和出口销售的最为关键的问题是果皮的迅速褐变。国内外对龙眼和荔枝果皮褐变机理进行了大量研究,但仍存在很多不易解释的问题。本课题组报道了漆酶通过催化表儿茶素的氧化介导花色素苷的降解,从而在荔枝果皮褐变过程中起到了关键作用。但龙眼果皮是否存在漆酶目前尚无报道。基于上述研究背景,本文以‘石硖’龙眼果实为材料,比较了熏硫处理对采后龙眼果皮褐变及其漆酶活性的影响,并从果皮中分离和纯化了龙眼漆酶,研究了其酶学性质,以探讨漆酶在龙眼果皮褐变中的作用。此外,还从湿度调控处理的角度,以‘白蜡’荔枝和‘黑叶’荔枝为材料,探讨了新型聚丙烯胺复合湿度调节剂处理对采后荔枝果实保鲜效果的影响。旨在为龙眼和荔枝的采后保鲜技术提供参考。主要研究结果如下:1.通过Na2S2O5(焦亚硫酸钠)与稀HCl反应释放出SO2的方法,计算好释放SO2含量为2%,对新鲜龙眼进行熏硫处理(每个处理设定三个样品重复)。对硫处理后的龙眼及对照组的龙眼的龙眼色泽、果肉自溶指数、果皮褐色产物、龙眼果皮漆酶活力的测定可知:硫处理可以抑制漆酶的活力从而延缓龙眼采后果皮褐变及果肉腐烂。2.通过硫酸铵分级盐析、DEAE-Sepharose离子交换柱层析和Sephadex G-200凝胶过滤层析分离后,从新鲜龙眼果皮中得到了纯化倍数为65.2的表儿茶素降解酶,经SDS-PAGE凝胶电泳,测定的分子量约为110 kDa左右,近似与荔枝漆酶大小;进一步经过漆酶特异性抗体Western blot检测确定其为漆酶。3.研究了龙眼漆酶的酶学性质,发现龙眼漆酶最适反应温度为40oC,在不同温度下保温60 min,发现在20-40oC温度范围内活力比较稳定,达到或超过50oC后,漆酶活性急剧下降;最适反应pH值为6,在pH 5.5-8.0范围内比较稳定,表现出较强的耐酸碱性。通过龙眼漆酶对表儿茶素、儿茶素、绿原酸、4-甲基-邻苯二酚的Km值测定可知,该酶对这几种底物都有一定的亲和力。漆酶对等底物都有较强的亲和力。选取Na2SO3、植酸、乙醇、EDTA、曲酸、L-半胱氨酸6种具有代表性的抑制剂,以表儿茶素为底物进行酶促反应,发现Na2SO3和L-半胱氨酸对龙眼漆酶有极强的抑制效果。选常见金属离子Fe2+、Fe3+、Go2+、Mg2+、K+、Ba2+、Zn2+、Cu2+、Ca2+研究了金属离子在对漆酶的作用,发现0.1 mol/LBa2+离子对龙眼漆酶有激活作用,其他金属离子则对漆酶有较弱的抑制作用。4.聚丙烯酰胺新型复合湿度调节剂有较高的吸水能力。通过加入不同量的复合湿度调节剂对‘白蜡’荔枝和‘黑叶’荔枝进行湿度调控处理,发现复合湿度调节剂加入量为5.0 g对荔枝(20个,450 g左右)保鲜效果最好,同时,通过花色素苷含量、TSS、Vc、TA含量的测定得出,添加5.0 g湿度调节剂处理在贮藏期间仍能较好保持荔枝果实的外观和营养品质。综合考虑,复合湿度调节剂添加量为5.0 g能对荔枝(20个,450 g左右)起到较好的湿度调控作用。
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