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一般食用菌在贮运加工过程中常发生组织褐变,风味变劣,严重影响外观品质和营养品质,导致商品价值低下,经济损失严重。而巨大口蘑子实体可在8~12℃条件下保存30天而不变色、不变味、不生虫、不腐烂,耐贮运性很好。有报道指出,酪氨酸酶是导致蘑菇褐变的关键酶。本研究以巨大口蘑为试材,且以极易褐变的双孢蘑菇为对照,对两者的酪氨酸酶进行分离纯化并比较酶学性质,探究巨大口蘑抗褐变原因。本文主要研究内容及结果如下:
1.通过对巨大口蘑子实体进行粗酶液提取、酶活力测定,确定酶活测定体系为:1.5mL0.1mol/L邻苯二酚,1.5mL20mmol/L磷酸缓冲液pH6.8,0.2mL酶液。
2.巨大口蘑和双孢蘑菇酪氨酸酶分离纯化结果表明:巨大口蘑酪氨酸酶活力在50~70%硫酸铵饱和度时盐析得到的蛋白质沉淀酶活力最高;双孢蘑菇酪氨酸酶活力在40~60%硫酸铵饱和度时盐析得到的蛋白质沉淀酶活力最高。然后又用DEAE-纤维素阴离子交换色谱、sephadex G-200凝胶过滤分离纯化后,分别得到电泳纯的酪氨酸酶。经两步纯化后,巨大口蘑酪氨酸酶和双孢蘑菇酪氨酸酶的纯化倍数分别为20.21和26.81,比活力分别为326.39U/mg和242.33U/mg,得率分别为11.19%和12.74%。
3.基本酶学性质研究结果表明:巨大口蘑酪氨酸酶亚基分子量为60.8KD,最适pH为6.5,最适温度为30℃,在弱酸碱环境中较稳定,热稳定性较差;双孢蘑菇酪氨酸酶亚基分子量为42.2KDa,最适pH为7.0,最适温度为25℃,在弱酸性条件下较稳定,热稳定性较好。巨大口蘑和双孢蘑菇酪氨酸酶催化邻苯二酚Km值分别为0.114mol/L和0.069mol/L。
4.酪氨酸酶的激活与抑制研究
Ag+、2n2+、Mn+、Mg2+、Cu2+对巨大口蘑酪氨酸酶的影响是在低浓度时起促进作用,在高浓度时起抑制作用。K+、Zn2+、Fe2+、Mn2+对双孢蘑菇酪氨酸酶的影响也是低促高抑。只有Fe2+对巨大口蘑酪氨酸酶起促进作用,没有金属离子对双孢蘑菇起促进作用。Na+、K+、Ca2+均对巨大口蘑酪氨酸酶有抑制作用。Cu2+、Mg2+、Ca2+、Na+、Ag+均对双孢蘑菇酪氨酸酶有抑制作用。
低浓度的EDTA对巨大口蘑与双孢蘑菇的酪氨酸酶有微弱激活作用,浓度达到300μmol/L时表现出抑制作用。当抗坏血酸浓度达75μmol/L时,使巨大口蘑酪氨酸酶活力下降到40%,使双孢蘑菇酪氨酸酶活力下降到70%。当柠檬酸浓度达到150μmol/L时,使巨大口蘑酪氨酸酶活力下降到40%,使双孢蘑菇酪氨酸酶活力下降到50%。