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莲藕嫩茎(俗称藕带)是广泛生长在我国长江中下游的一种水生蔬菜,藕带营养丰富,脆嫩爽口,而且具有一定的药用价值,深受人们喜爱。但藕带采摘之后,暴露在空气中容易发生酶促褐变现象,导致藕带表面颜色逐渐发黑,且易变软,不仅影响外形的美观,而且风味、品质以及营养价值都会下降。因此,研究藕带采后酶促褐变的机理及其控制措施对开发这一特色蔬菜资源具有重要意义。本论文以藕带为原料,对藕带中POD、PPO和CAT的提取、纯化及部分酶学性质进行了研究,主要研究结果如下:1、藕带中POD、PPO和CAT的提取、纯化工艺研究藕带中POD用磷酸缓冲液进行提取,提取条件pH7.2、4℃下提取4h,料液比1:2,分离纯化分别采用40%硫酸铵除杂,80%的硫酸铵沉淀,DEAE-52纤维素柱离子交换层析、葡聚糖凝胶Sephadex G-75凝胶层析从藕带中分离纯化POD,得到纯化倍数及蛋白质产率分别为32.68和2.11%,使用SDS-PAGE电泳纯化后酶蛋白的分子量约为42KD。藕带中PPO用磷酸缓冲液进行提取,提取条件pH6.0、4℃下提取3h,料液比1:3,分离纯化分别采用30%硫酸铵除杂,80%的硫酸铵沉淀、DEAE Sephadex A-50离子交换层析、葡聚糖凝胶Sephadex G-75凝胶层析从藕带中提取纯化PPO,得到纯化倍数及蛋白质产率分别为101.73和0.35%,使用SDS-PAGE电泳纯化后酶蛋白的分子量约为62KD。藕带中CAT用磷酸缓冲液进行提取,提取条件pH7.2、4℃下提取2h,料液比1:l,分离纯化分别采用30%硫酸铵除杂,40%的硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose离子交换层析、Supdex-200凝胶层析从藕带中提取纯化CAT,得到纯化倍数及蛋白质产率分别为102.19和29.79%,使用SDS-PAGE电泳纯化后酶蛋白的分子量约为28KD。2、藕带中POD、PPO和CAT酶学性质的研究(1)藕带中POD的主要酶学性质在30~50℃范围内,藕带POD酶活性基本保持稳定,其最适温度为40℃;在pH值5.0-8.0范围内,藕带POD酶活性比较稳定,其最适pH值为5.0;不同浓度的过氧化氢溶液作为反应底物,测定藕带POD的Km值为11.6mmol/L;草酸在低浓度时对POD具有激活作用,高于0.01mol/L时有明显的抑制作用;尿素、SDS和KSCN对藕带POD酶活性均表现出轻微的抑制作用,抗坏血酸对藕带POD酶活性具有显著的抑制作用;Zn2+和Cu2+对藕带POD具有激活的作用;Na~+、Li~+、K+、Mn2+和Fe2+对于藕带POD有一定的抑制作用。(2)藕带中PPO的主要酶学性质在30-60℃范围内,藕带PPO酶活性基本保持稳定的状态,其最适温度40℃;在pH值3.0-7.0范围内,藕带中PPO酶活性比较稳定,其最适pH值为6.0;不同浓度的邻苯二酚溶液作为反应底物,测定藕带中PPO的Km值为37.7mmol/L,尿素和EDTA对PPO酶活性均表现出轻微的抑制作用,抗坏血酸、柠檬酸和半胱氨酸对其有较为明显的抑制作用,Zn2+、Cu2+、Mg2+、Co2+和Fe2+对藕带中的PPO具有激活的作用,Al3+和Ca2+对其有明显的抑制作用。(3)藕带中CAT的主要酶学性质在30~50℃的范围内,藕带中CAT酶活性基本保持稳定的状态,其最适温度40℃;在pH值4.0-8.0范围内,藕带中CAT酶活性比较稳定,其最适pH值为7.0;不同浓度的过氧化氢溶液作为反应底物,测定藕带中CAT的Km值为36.5mmol/L, EDTA. KSCN、SDS和草酸对CAT酶活性有抑制作用,pb2+和K+对藕带中的CAT有激活的作用,Cu2+、Ag+和Zn2+对其有明显的抑制作用。3、藕带POD、PPO和CAT功能基团的研究通过化学修饰的方法,用修饰剂对藕带中POD进行修饰,测定酶活性,研究结果表明:丝氨酸残基、精氨酸残基、甲硫氨酸硫醚基、二硫键、组氨酸残基和巯基可能是藕带中POD的活性中心的必要基团,而赖氨酸残基和酪氨酸酚羟基可能不是藕带POD的活性中心的必要基团。使用修饰剂对藕带PPO进行修饰,测定酶活性,研究结果表明:精氨酸残基和二硫键可能是藕带中PPO活性中心的必要基团,丝氨酸残基、甲硫氨酸硫醚基、组氨酸残基、赖氨酸残基、巯基和酪氨酸酚羟基可能不是藕带中PPO活性中心的必要基团。使用修饰剂对藕带CAT进行修饰,测定酶活性,研究结果表明:二硫键可能是藕带中CAT活性中心的必要基团,丝氨酸残基、精氨酸残基、甲硫氨酸硫醚基、组氨酸残基、赖氨酸残基、巯基和酪氨酸酚羟基可能不是藕带中CAT活性中心的必要基团。