蔗糖酶活性（精选3篇）
蔗糖酶活性 篇1
酶在土壤养分循环和养分供给过程中发挥着重要作用。酶活性的高低可在一定程度上表明养分状况,是评价土壤肥力的常用指标之一。随着设施园艺的迅速发展,以有机基质代替土壤,日益成为作物栽培介质的重要发展方向[1,2]。目前,国内针对不同基质原料的栽培效果以及评价等方面[3,4,5]进行了一定的研究,但尚缺乏对基质酶活性变化及其与肥力关系的相关报道。在肥力因素中,氮素是最活跃的因素,也是生产中最重要的限制因子之一。已有研究表明,不同有机物料中含有大量的微生物和酶,可以促进有机氮的转化,从而提高其氮素有效性[6,7]。由于有机基质原料来源较为广泛,受不同原料特性以及作物生长的共同影响,有机基质酶活性变化特征以及与氮素肥力的关系还有待进一步深入的研究。
醋糟为制醋业排放的典型有机废弃物,我国每年的排放量超过2.60×106 t。目前醋糟已被开发成园艺植物栽培的有机基质并在生产上得到了一定的应用。本试验以纯醋糟基质以及醋糟与牛粪和菇渣不同体积配比的混合基质作为对象,研究栽培过程中基质脲酶和蔗糖酶活性变化及其与氮素含量间的关系,为进一步探讨基质氮素肥力的评价指标以及制定合理的氮素调控和管理措施提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验设置
试验在玻璃温室内进行。醋糟原料来自江苏恒顺集团,为新鲜醋糟堆制发酵而成。菇渣为栽培草菇以后的废料,牛粪为奶牛厂提供的发酵干牛粪。试验共设4个处理,分别为纯醋糟(C),醋糟∶菇渣6∶4(CG),醋糟∶牛粪6∶4(CN),醋糟∶菇渣∶牛粪6∶2∶2(CGN),混合比例为体积比。基质铺设在栽培槽中,槽长15 m、宽0.5 m、深0.3 m。槽建好后在槽底部铺一层0.1 mm的聚乙烯塑料薄膜,膜上铺一层厚约5cm的碎石(直径3~5 cm),以利排水,然后在碎石上铺塑料编织袋,装入混匀的基质,厚度为25 cm左右。实验时将每槽分为4个小区,每个小区长度为3.0 m,小区间间隔约为1.0 m。试验每处理重复3次,共计12个小区,随机排列。
栽培作物为水果黄瓜碧玉一号。采用穴盘进行育苗,待黄瓜幼苗长至2叶1心时,挑选生长状况较为一致的幼苗定植于槽中,每小区6株。黄瓜生长过程中所有处理均不施肥,仅进行水分和病虫害防治等日常管理。
1.2 测定指标
基质性状测定:分别在黄瓜定植后的第11 d、23 d、36 d、51 d和73 d(分别对应幼苗、伸蔓-开花、开花-结瓜、结瓜期和结瓜后期),按S曲线法在栽培槽中取0cm-15cm基质样品,每小区均为多点混合样。样品一部分经低温烘干、粉碎、过筛处理后,进行全氮测定,另一部分保存于4℃冰箱中,用于p H、硝态氮、铵态氮、脲酶活性、蔗糖酶活性等指标测定。硝态氮和铵态氮均为蒸馏水浸提(浸提比为1∶5),采用SEAL-AA3连续流动分析仪(英国SEAL Analytical公司生产)测定;全氮的测定采用开氏消煮-连续流动分析仪方法。脲酶活性和蔗糖酶活性的测定均采用比色法[8],以24h内单位干重基质样品在37℃下酶促反应产物的数量进行表示。
试验用菇渣的基本性状为:p H 9.13,全氮15.8g/kg,有机质470.6 g/kg;牛粪:p H 7.52,全氮9.7 g/kg,有机质317.5 g/kg。试验各处理基质的基本性状见表1。
2 结果与分析
2.1 不同配比醋糟基质脲酶活性的变化
同一生育期不同基质间脲酶活性差异较大(图1)。在黄瓜幼苗和伸蔓-开花期,CG处理脲酶活性显著高于其他处理,CN、C和CGN处理间差异不显著。在开花-结瓜期以后,各处理间脲酶活性均无显著差异。基质脲酶活性受黄瓜生育期进程的显著影响,从幼苗期到结瓜后期,CG处理脲酶活性一直呈递减趋势,结瓜后期达到最低,其他3个处理脲酶活性则呈先升高后下降的波动变化规律。各处理脲酶活性高峰出现的时期不同,C和CN均出现在开花-结瓜期,CGN则出现在伸蔓-开花期,且各个处理最高峰值间无显著差异。与试验初期相比,试验后期除CG脲酶活性显著降低以外,其他处理均未见明显差异。
2.2 不同配比醋糟基质蔗糖酶活性的变化
图2为黄瓜生长期间不同醋糟配比基质蔗糖酶活性的变化。从中可以看出,在结瓜期之前,各基质处理蔗糖酶活性差异较大,并以CG处理为最低。到结瓜后期,各处理间差异较小。同一生育期,除伸蔓-开花期和结瓜期CG蔗糖酶活性与其他3个处理存在显著差异以外(C、CN和CGN相互间差异不显著),其他生育期4个处理间均差异不显著。在黄瓜生长期内,不同基质蔗糖酶活性的变化规律不同,C、CN和CGN蔗糖酶活性的变化规律较为相似,均表现在伸蔓-开花期上升到最高,然后一直呈下降的趋势,CG则为结瓜期之前较为稳定,后期又有所上升。
2.3 不同配比醋糟基质全氮和有效氮含量的变化
不同醋糟基质处理全氮和有效氮含量均存在较大差异。试验初期,纯醋糟基质全氮和有效氮含量均较高,而配比菇渣和牛粪的处理则相对较低。在黄瓜生长的不同生育期,各醋糟基质间全氮和有效氮含量差异有所变化(见表2)。在幼苗期和伸蔓-开花期,全氮和有效氮含量均以C处理为最高,CN处理最低,但各处理间差异不显著;而在结瓜后期,则以CG处理的全氮和有效氮为最高,并显著高于其他3个处理。
随黄瓜生育进程各基质间全氮和有效氮含量均呈现不同的变化趋势。纯醋糟全氮含量一直呈下降趋势,添加菇渣和牛粪各处理全氮含量则均表现为黄瓜生长前期略有下降,而后期则稍有增加的趋势。纯醋糟处理有效氮含量表现为在黄瓜生长前期迅速下降,而中后期变化比较平缓;CG和CN处理则总体上呈黄瓜生长中期较高,而生长前期和后期则较低的规律,尤其CG处理在开花-结瓜期出现了一个明显的峰值;CGN处理则与C相反,有效氮含量在黄瓜生长前期变化比较平稳,中后期则表现为明显下降。
(单位:g/kg)
2.4 醋糟基质脲酶和蔗糖酶活性与全氮和有效氮含量的关系
整体而言,各基质处理脲酶活性与全氮和有效氮含量的相关关系均较弱(0.40
注:*和**分别表示达到显著水平(a<0.05)和极显著水平(a<0.01)
3 讨论
脲酶和蔗糖酶均属于较活跃的水解酶类,其活性与基质原料性状和作物生长状况等多种因素相关。不同栽培基质中脲酶或蔗糖酶的活性存在较大差异。对通过添加腐熟玉米秸、麦秸、菇渣、锯末等农产废弃物等配成的有机土的栽培试验表明,添加不同有机物料可以显著提高有机土脲酶活性4.76%~147.6%[6]。施用不同有机物料也可以显著增加土壤脲酶和蔗糖酶等活性[9]。随玉米生育期推进,土壤脲酶活性呈有规律的变化,其活性高峰出现在玉米拔节期,玉米收获后脲酶活性高于播前或与播前相当[10]。本试验中,醋糟、菇渣和牛粪进行不同配比,其基质脲酶、蔗糖酶活性均表现出较大的差异。试验初期脲酶活性变化在8.6mg/g~19.7 mg/g之间,以CG处理最高,CGN处理最低;蔗糖酶活性则以CG处理最低,CN处理最高。到试验后期,各基质处理间脲酶和蔗糖酶活性差异均有所降低。基质酶活性受黄瓜生长的显著影响,且不同基质酶活性的变化规律不同,如CG处理脲酶活性一直呈递减趋势,其他3个处理脲酶活性则呈先升高后下降的波动变化。
对于脲酶和蔗糖酶活性与氮素以及基质其他性状间的关系,报道者持有不同的观点。兰宇等通过对长期不同施肥棕壤玉米地的监测,认为脲酶活性受不同施肥方式的影响,且与有效氮、p H基本呈极显著正相关[10]。对大棚设施土壤的分析表明,土壤脲酶活性与p H值呈极显著正相关,而与碱解氮相关性不显著[11],并且不同施氮模式对土壤脲酶活性具有显著影响,但对蔗糖酶活性的影响不显著[12]。但也有报道认为蔗糖酶活性随施氮量增加会极显著下降[13]。对施用不同有机物料对酶活性影响的研究表明,脲酶活性与全氮、速效氮含量呈显著相关[12]。另外,通气状况也是影响基质脲酶和蔗糖酶活性的重要因素[14]。本试验中,尽管基质全氮与有效氮含量间具有极显著的正相关关系[15],但整体而言,基质脲酶活性与全氮和有效氮含量间具有较弱的相关关系(0.40
4 结论
(1)醋糟、菇渣和牛粪不同配比基质间脲酶和蔗糖酶活性均存在较大差异,并受黄瓜生长的显著影响。
(2)黄瓜生长期间,不同基质间脲酶和蔗糖酶活性的变化规律不同。CG处理脲酶活性一直呈递减趋势,蔗糖酶活性表现为前期比较稳定、后期略有所上升的趋势。其他3个处理脲酶和蔗糖酶活性则呈现前期逐渐升高而后期逐渐下降的变化过程。
(3)随黄瓜的生长,各基质处理全氮和有效氮含量的变化规律不同。纯醋糟基质全氮和有效氮含量一直呈下降趋势;其他基质处理的全氮含量表现为前期下降后期上升的规律。
(4)脲酶和蔗糖酶活性与全氮和有效氮含量的相关关系与基质处理密切相关。CN处理脲酶活性与有效氮含量呈显著的正相关关系;CGN处理脲酶和蔗糖酶与全氮含量均呈显著的负相关关系;而C和CG处理则与氮素含量未表现出明显的相关性。
蔗糖酶活性 篇2
1 质子对蔗糖转运蛋白活性的调节
蔗糖转运蛋白的表达和活性受转录、转录后和翻译后水平的调节[6]。已经研究观察到这些转运蛋白的多亚基化、亚细胞定位和活性受细胞的氧化还原势(reduction/oxidation(redox)potentials)的调节[7]。观察酵母异源表达的AtSUT4 吸收14C-蔗糖的动力学曲线,发现在pH为5.5条件下其吸收蔗糖的Km值为(11.6±0.6)mmol·L-1;而当pH为4.0时,Km值为(5.9±0.8)mmol·L-1。而在同一个表达系统中当pH 为5.5时,AtSUC1和AtSUC2吸收蔗糖的Km值分别为0.5和0.7 mmol·L-1[9]。马铃薯StSUT1在非洲爪蟾卵母细胞中表达,StSUT1吸收蔗糖的Km也依赖于pH,在更酸的pH下有更低的Km值,当pH为5.0时,其Km值为0.5 mmol·L-1[10]。但是,由于pH既是蔗糖转运蛋白主动转运的动力,又直接影响蔗糖转运蛋白的转运活性,pH的这两个作用难以区分。有直接的遗传证据表明,在韧皮部起装载作用的主要蔗糖转运蛋白和韧皮部库端起卸出作用的主要转运蛋白可能是一个蛋白,拟南芥AtSUC2缺失突变体既影响蔗糖的韧皮部装载,也影响卸出[11]。Geiger认为在源端起SUC/H+同向共转运作用的蛋白,在库端可能起蔗糖易化载体(SUC/SUT)的作用[1]。这更加说明质子在调节蔗糖转运蛋白活性和转运性质中的重要作用。
1.1 质子对蔗糖转运蛋白活性的影响
虽然蔗糖转运蛋白可在转录水平、转录后水平和翻译后水平上进行调节[12],但该文只介绍质子对转运蛋白活性的直接影响。大多数蔗糖转运蛋白对pH高度敏感,pH低时其对蔗糖的转运效率提高[9],在pH为7时,一些蔗糖转运蛋白几乎没有活性[13]。根据蔗糖转运蛋白对pH反应的敏感性,可分为酸性转运蛋白和中性转运蛋白。酸性蔗糖转运蛋白转运活性高度依赖于pH,降低外界pH能增加蔗糖转运[13]。例如,AtSUT4对蔗糖的吸收高度依赖pH,最适pH为4.0~5.0[14]。所有酸性蔗糖转运蛋白定位于韧皮部,主要功能是负责蔗糖从质外体装载到韧皮部筛管-伴胞复合体[13]。在酵母细胞中表达的AtSUC2、PmSUC2、StSUT1和SoSUT1,当外部pH为4.5~5.5时表现出最大活性。而中性的蔗糖转运蛋白对pH变化不敏感。例如在酵母细胞中成功表达的蔗糖转运蛋白PmSUC1和AtSUC1在外部pH为4.5~6.5时,活性稳定[15]。AtSUT9是对蔗糖的转运也几乎不依赖pH,只有在更负的膜电势下,AtSUT9才对pH有轻度依赖,最适pH为5.0~6.8[16]。此外,不同的蔗糖转运蛋白还表现出不同的pH依赖模式。例如,同样来自拟南芥的2种蔗糖转运蛋白,AtSUC2在酸性环境中活性较高,当pH从5升到6时,其相对活性减少80%,当pH上升到7时,几乎无活性;AtSUC1在中性和微酸性环境中比AtSUC2活性更高,当pH增大至7时,相对活性只下降约50%[8,13]。
1.2 质子调节蔗糖转运蛋白活性的可能机制
根据蔗糖/H+共转运动力学参数,H+首先与转运蛋白结合[1]。目前,pH调节蔗糖转运蛋白活性的机制还不清楚。在质子偶联的共转运系统中,存在于跨膜结构域中的带负电残基的作用是捕捉和运输质子。在韧皮部的质外体空间pH是酸性的,游离大量的质子,所以在筛管-伴胞复合体和叶肉细胞膜上的载体蛋白都以质子化形式存在。在大肠杆菌乳糖透过酶中,谷氨酸325参与质子的转运,并且推测有4个带负电荷的残基参与这个能量偶联过程[17]。Ward等在马铃薯蔗糖转运蛋白StSUT1中发现一个仅有的带负电荷的氨基酸残基(天冬氨酸),定位于跨膜结构域。这是目前发现在StSUT1跨膜结构域中唯一的带电的氨基酸残基。芹菜的AgSUT1有3个带正电的残基,这些残基只定位在跨膜第4和5结构域。天冬氨酸在第4个跨膜结构域上,在AgSUT1的所有序列中是保守的[15]。
在蔗糖转运蛋白的氨基酸序列中,位于第1个胞外环中的His是保守的。在拟南芥AtSUC1中,His在第65位[15],接近或位于蔗糖结合位点[18],受组氨酸化学修饰剂[如焦碳酸二乙酯(DEPC)]抑制。当组氨酸被带正电荷的氨基酸残基(精氨酸或赖氨酸)所取代时,在酵母中转运蔗糖的Vmax和Km都显著提高;用带负电的氨基酸残基(天冬氨酸)取代组氨酸会导致Vmax急剧下降;用不带电的氨基酸残基例如甘氨酸或丝氨酸取代,其突变体与野生型相比并没有改变动力学性质。这表明His65对蔗糖转运蛋白的活性非常重要。His65缺失突变体仍然可以转运蔗糖,并且很少或不再对DEPC敏感。
二硫键还原系统是植物细胞适应内部和外界变化的核心调节网络[19]。转运溶质的载体在膜外部区域都含有巯基基团,这表明细胞可以通过pH变化影响载体蛋白的巯基与二硫键之间的转变,进而影响蛋白的构象变化。研究表明蔗糖转运蛋白与二硫化物异构酶(Disulfide Isomerase)发生相互作用[20]。但值得注意的是,许多载体蛋白的半胱氨酸残基定位是不保守的,甚至在同一转运蛋白家族成员之间也不保守[21]。然而,在植物蔗糖转运蛋白家族中,有4个保守的半胱氨酸残基,3个在胞外环中,1个在可能的跨膜结构域中。这也解释了蔗糖转运蛋白对硫醇试剂PCMBS(对氯汞苯磺酸)或NEM(N-乙基马来酰亚胺)敏感的原因。根据对Escherichia coli(LacY)乳糖透过酶的研究,认为透过酶与糖结合的部位在中部,通过构象变化打开或关闭朝向胞内或胞外的亲水孔洞。这种构象变化与转运蛋白中半胱氨酸残基(Cys)有关。将推定的面向周质孔洞的Cys碱化增加反应活性,而将推定的面向胞质孔洞的Cys碱化降低反应活性[22]。蔗糖转运蛋白是否也存在相似的机制还不清楚。
2 质子对己糖转运蛋白活性和功能的调节
蔗糖从源端经韧皮部长距离运输到在库端后,可以蔗糖形式由共质体途径或质外体途径进入库细胞,或者在质外体被细胞外转化酶水解成2分子单糖(葡萄糖和果糖),再由己糖转运蛋白转运进库细胞。此外,在源细胞和库细胞内,己糖也通过转运蛋白被运入液泡作短暂或长期储存。植物有3类己糖转运蛋白:(1)H+/己糖同向共转运体[18];(2)H+/己糖反向共转运体;(3)己糖单向易化转运体。前两者的己糖转运受跨膜的pH梯度驱动,对影响跨膜质子梯度的解偶联剂(NEM,N-乙基马来酰亚胺)敏感[23]。而且,pH变化也影响己糖转运蛋白的活性。研究表明定位在细胞质膜上的己糖转运蛋白是H+/己糖同向共转运体,而液泡对己糖的吸收通过易化扩散和主动运输的机制[24]。研究表明拟南芥液泡单糖转运蛋白AtTMT对己糖的运输起重要作用,液泡葡萄糖转运蛋白AtVGT主要运输葡萄糖[25]。
2.1 pH对己碳糖转运蛋白活性和功能的影响
外部pH变化改变己糖转运蛋白对己糖吸收的Km值[26]。在卵母细胞中表达的拟南芥己糖转运蛋白AtSTPl,随外部pH下降转运蛋白对己糖的亲和力下降[27]。在酵母菌中表达的小球藻己糖转运蛋白,当细胞外部pH下降时,细胞对己糖的积累增加[28]。对于高亲和力己糖转运蛋白(Km 0.3 mmol·L-1),pH升高降低其最大转运速率,减少转运蛋白对己糖的吸收;而对低亲和力己糖转运蛋白(Km 50 mmol·L-1),pH升高促进其转运活性[26]。研究表明葡萄己糖转运蛋白VvHT1、VvHT4和VvHT5在酵母中表达,其运输活性受离子载体CCCP(羰基氰化间氯苯腙)抑制,它们介导的葡萄糖的吸收对外界pH敏感,在pH5.0下葡萄糖的吸收率显著比在pH7.0下高[29]。定位在液泡膜上的己糖转运蛋白依赖于能量以质子/己糖反向运输机制将己糖运进液泡[30]。此外,在胁迫下pH变化可作为信号影响基因的表达[31]。研究表明拟南芥液泡己糖转运蛋白AtTMT1和AtTMT2在胁迫下被诱导表达。因此可以推测pH也影响H+/己糖反向共转运体对己糖的转运,但这方面还未见具体的研究报道。定位于液泡的己糖易化转运蛋白不依赖于能量,对外界pH不敏感并且具有双向性[32,33],它的调节机制也需要更深入的研究。
2.2 pH调节己碳糖转运蛋白活性的可能机制
pH对己糖转运蛋白活性的影响与转运蛋白中的巯基有关。尽管有研究表明巯基修饰剂对氯汞苯磺酸(PCMBS)不影响细胞对葡萄糖的吸收。例如PCMBS处理对番茄LeHT2的吸收作用影响很小[34]。然而,多数研究表明PCMBS抑制细胞对葡萄糖的吸收,抑制幅度从35%~65%[35]。PCMBS对己糖转运蛋白的抑制效应存在差异,可能与巯基与二硫键之间的转变在不同类型己糖转运蛋白中的作用不同有关。对于LeHT2,外部巯基基团的变化可能对底物的转运不起主要作用。
对小球藻己糖转运蛋白结构功能分析研究表明,强烈影响Km值的氨基酸残基可能定位在第一个胞外环上(Asp-44),而且可能在跨膜单环V(Gln-179)、VII(Gln-298,Gln-299)和XI(Val-433和Asn-436)上[23,36]。在所有的己糖-H+共转运蛋白序列中,Asp-44是保守的,对转运活性十分重要,当它被谷氨酸残基取代时,改变转运己糖的最适pH[36]。残基Gln-179和Gln-298在所有己糖转运蛋白序列中也是保守的,进一步证实这些带电荷氨基酸残基在转运蛋白结构和功能上具有重要性[23]。最近的研究表明,在H+驱动的L-海藻糖(L-fucose t)转运蛋白中,有2个酸性氨基酸起着关键的作用,它们将H+转运与底物的识别结合起来。根据这个模型,质子首先进入到转运蛋白将Asp中性化,降低L-fucose进入和转运的能阻(energetic barrier),然后,转运蛋白与底物结合,随后第二个酸性残基(Glu)质子化。第二次质子化可能启动了转运蛋白面向胞内的构象变化,导致底物的释放[37]。
3 展望
蔗糖是植物光合产物运输的主要形式,其运输方向和速率影响植物的发育和生产力。同时蔗糖也是调节细胞基因表达的重要信号分子,而且这种调节作用与蔗糖的浓度变化有关。蔗糖在植物中从源细胞经韧皮部运输到库细胞受多种因子的调节,但是,毫无疑问,质子浓度的变化起着重要的作用。但是,目前尚未见到对这种质子变化对蔗糖转运蛋白和己糖转运蛋白活性调节的系统研究。而且,对于质子影响蔗糖转运蛋白和己糖转运蛋白活性的细节还需要更周密设计的研究。由于pH既是蔗糖和己糖转运蛋白主动转运的动力,又影响蔗糖和己糖转运蛋白的转运活性,质子的这两个作用难以区分,所以未来需要在研究技术和方法上有所创新。
摘要：蔗糖是植物体内进行长距离运输的主要营养物质和信号分子。蔗糖转运蛋白和己糖转运蛋白是蔗糖从源到库的运输过程中的重要参与者。质子不仅通过形成质子动子势为蔗糖和己糖逆浓度梯度跨膜转运提供动力,还调节它们的活性,从而影响蔗糖的运输和分配。该文总结了质子对蔗糖转运蛋白的调节和质子对己糖转运蛋白活性及功能的调节,并加以展望。
减压储藏对辽西大枣酶活性的影响 篇3
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试的大铃铛枣于2014年10月4日采自辽宁省朝阳县杨树湾乡。在枣园中选择长势良好的枣树, 人工采摘无病虫害、大小均匀、带果柄、无机械损伤的大枣。采摘后的大枣分散堆放在枣园中, 并遮荫, 促进散热。采摘结束后将大枣及时运回, 存放在 (-1.0±0.5) ℃的冷库中预冷, 预冷时间为12 h左右。
1.2 试验设计
试验在 (-1±0.5) ℃冷库内进行, 试验压力为80 k Pa, 并以装入专用微孔保鲜袋的常压处理枣果为对照。试验过程中操作要轻, 以免损伤枣果。每15 d测定1次指标, 每个指标均进行3次重复测定, 取平均值。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 多酚氧化酶 (PPO) 活性。
称取1 g带皮果肉, 置于研钵中, 加入0.05 mol/L磷酸缓冲液 (p H值为5.5) 5 m L, 加入聚乙烯吡咯烷酮0.1 g后在冰浴条件下研磨成匀浆, 于4℃条件下, 12 000 r/min冷冻离心20 min, 上清液置于25 m L容量瓶中, 残渣用5 m L磷酸缓冲液重复提取2次并入容量瓶, 即为酶提取液。PPO酶促反应体系包括:0.2m L酶提取液, 0.05 mol/L邻苯二酚 (用0.05 mol/L、p H值6.5的磷酸缓冲液配制) 2.8 m L。在30℃恒温水浴3 min后, 用紫外可见分光光度计于波长420 nm处测定其吸光值, 样品重复测定3次, 并以缓冲液为参比对照, 酶活力以每克每分钟内吸光度值变化0.01为1个活力单位[3,4]。
1.3.2 过氧化物酶 (POD) 活性。
称取2 g枣果果肉, 置于研钵中, 加入0.1 mol/L磷酸缓冲液 (含0.5%PVP, p H值为7.8) 6 m L, 在冰浴条件下研磨成匀浆, 于4℃条件下, 12 000 r/min冷冻离心30 min, 取上清液为酶提取液测定酶活。POD酶促反应体系包括:0.2 m L+0.5 m L 1.5%愈创木酚 (溶剂为50%乙醇) +0.05 mol/L磷酸缓冲液 (p H值6.52) 1 m L+0.5%H2O20.2 m L。迅速混合启动反应, 同时立即开始计时, 用紫外可见分光光度计于波长470 nm处测定其吸光值, 样品重复测定3次, 并以蒸馏水为参比对照, 酶活力以每克每分钟吸光度变化0.01为一个活力单位[5]。
试验结果用Excel软件以及SPSS 16.0软件进行数据统计分析和图形处理。
2 结果与分析
2.1 减压处理对大铃铛枣多酚氧化酶 (PPO) 活性变化的影响
多酚氧化酶是植物组织中广泛存在的一类含铜的末端氧化酶。在有氧条件下, PPO催化天然底物酚类化合物使其发生氧化而形成棕褐色的醌类物质和水, 醌再通过聚合作用产生深色物质 (羟醌和黑色素等) 而引起组织褐变。因此, PPO活性的变化能够反映出枣果的成熟衰老状态。
如图1所示, 在贮藏过程中, 2种压力处理的大铃铛枣的PPO活性均呈逐渐上升趋势, 并且常压处理比减压处理酶活上升速度快。贮藏初始阶段时, 枣果的PPO活性为2.58△A/g·min FW, 随后其活性开始大幅上升, 减压贮藏结束时, PPO活性比初始阶段上升了1.48△A/g·min FW, 达到4.06△A/g·min FW;贮藏期达到60 d时, 常压对照枣果的PPO活性为4.29△A/g·min FW。但是减压处理与常压处理枣果的PPO活性差异不显著 (P>0.05) , 说明减压贮藏不能显著抑制PPO活性的上升。
2.2 减压处理对大铃铛枣过氧化物酶 (POD) 活性变化的影响
过氧化物酶是果蔬体内普遍存在的一种重要的氧化还原酶, 它与果蔬的许多生理过程和生化代谢过程均关系密切。在果蔬的生长、发育、成熟、衰老过程中, 及果蔬的抗病、抗氧化、抗逆境胁迫中, POD活性始终不断发生变化。因此, POD活性能反映出果实成熟和衰老状态。
如图2所示, 在整个贮藏过程中, 大铃铛枣的POD活性始终呈现上升趋势, 且减压处理比常压对照枣果的POD活性变化趋势缓慢。刚采收的枣果POD活性为0.33△OD470/min·g FW, 酶活性较低。常压对照处理枣果的POD活性迅速上升, 45 d时已达到1.65△OD470/min·g FW, 之后上升速度减缓, 在第60天时达到1.92△OD470/min·g FW;减压处理的枣果在前30 d贮藏期中POD活性变化平缓, 30 d时POD活性仅为0.57△OD470/min·g FW, 之后上升速度有所加快, 贮藏期结束时, POD活性共上升了1.26△OD470/min·g FW, 达到1.59△OD470/min·g FW。减压处理与常压对照枣果的POD活性差异显著 (P<0.05) 。
3 结论与讨论
试验结果表明, 减压处理与常压处理枣果的PPO活性差异不显著。说明减压贮藏不能很显著地抑制PPO活性的上升。而POD活性的上升是由于枣果果实内部自由基的不断积累和软化衰老的加剧造成的, 是对逆境的一种反应。在整个贮藏过程中, 大铃铛枣的POD活性始终呈现上升趋势, 且减压处理比常压对照枣果的POD活性变化趋势缓慢。可知, 减压贮藏显著地抑制了大枣果实的POD活性, 从而显著地减缓大枣衰老与褐变的发生。
参考文献
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