梅 陽(yáng)，吳 燕

（信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院，河南信陽(yáng) 464000）

香蕉不僅可以補(bǔ)充人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分，還具有促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、增強(qiáng)免疫力、預(yù)防心血管疾病以及抗抑郁等作用[1-2]。多酚氧化酶在酶促褐變過(guò)程中起到關(guān)鍵作用，易導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)[3-4]。多酚氧化酶引起的酶促褐變一直是制約香蕉加工業(yè)的一個(gè)重要因素，因此研究抑制香蕉酶促褐變具有重要的意義[5-6]。本試驗(yàn)以香蕉為試驗(yàn)材料，通過(guò)對(duì)比草酸、乙二胺四乙酸二鈉（Ethylene Diamine Tetraacetic Acid Disodium Salt，EDTA-Na2）、檸檬酸及抗壞血酸4 種抑制劑對(duì)香蕉多酚氧化酶活性的影響來(lái)研究其抑制效應(yīng)，從而為香蕉采后的加工保鮮提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

香蕉，食品級(jí)，校園超市；鄰苯二酚，分析純，天津市鼎盛鑫化工有限公司；三氯乙酸，分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；草酸，分析純，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有限公司；乙二胺四乙酸二鈉，分析純，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有限公司；檸檬酸，分析純，天津市登峰化學(xué)試劑廠；抗壞血酸，分析純，福晨（天津）化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

榨汁機(jī)，L13-Y91S，九陽(yáng)股份有限公司；電子天平，WT（C10002），哈爾濱眾匯衡器有限公司；低速離心機(jī)，TDL-40B，上海安亭科學(xué)儀器廠；冰箱，BCD-532WDPT，青島海爾股份有限公司；電熱恒溫水浴鍋，DZKW-S-6，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，A390，翱藝儀器上海有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 多酚氧化酶粗酶液的制備

選擇新鮮、成熟度一致的香蕉，去皮，切分成塊狀，稱取香蕉果肉100 g，以濃度為0.05 mol·L-1、pH 值 為6.8 的 磷 酸 緩 沖 液（Phosphate Buあered Solution，PBS）為提取液，加入400 mL 提取液，使用榨汁機(jī)進(jìn)行打漿。每個(gè)提取水平取成熟度相似的香蕉的同一部位，以減少誤差。在室溫條件下，離心機(jī)以4 000 r·min-1離心20 min，上清液即為多酚氧化酶粗酶液，保存于4 ℃冰箱中[7]。

1.3.2 單一抑制劑對(duì)多酚氧化酶活力的影響

取若干試管，按順序加入0.1 mol·L-11 mL 鄰苯二酚及不同濃度的抑制劑，混勻，于30 ℃水浴10 min 后，分別加入酶液1 mL 于30 ℃水浴反應(yīng)1 min，立即加入三氯乙酸混勻，終止反應(yīng)后取出，立即在420 nm 的分光光度計(jì)下，以蒸餾水為參比，測(cè)定OD 值。計(jì)算不同濃度的單一抑制劑對(duì)多酚氧化酶活力的抑制率，并制作濃度-抑制率曲線，分析不同濃度的抑制劑對(duì)多酚氧化酶活力的抑制情況[8-9]。空白對(duì)照與試驗(yàn)組處理方式基本一致，將加入的1 mL 抑制劑替換為1 mL 蒸餾水。

1.3.3 抑制率的計(jì)算方法

以蒸餾水為參比，用UV-2000 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在420 nm 下測(cè)定不同濃度抑制劑的OD 值，考察抑制劑的濃度對(duì)多酚氧化酶活力的影響。用抑制率反映抑制劑對(duì)多酚氧化酶的抑制程度，抑制率越高說(shuō)明試劑對(duì)多酚氧化酶的抑制效果越好。抑制率計(jì)算公式為

式中：A0為不添加抑制劑的吸光值；A 為添加抑制劑的吸光值。

2 結(jié)果與分析

2.1 草酸對(duì)多酚氧化酶活力的影響

不同濃度的草酸對(duì)多酚氧化酶活性的影響如圖1 所示，隨著草酸濃度的升高，對(duì)多酚氧化酶活性的抑制率逐漸升高，多酚氧化酶的活性逐漸降低，草酸濃度超過(guò)0.2%后，抑制多酚氧化酶活性的效果變化不明顯。草酸濃度增大，成本隨之升高，添加劑的安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大，因此選擇0.2%為草酸抑制多酚氧化酶活性的最佳濃度。草酸是羧酸類物質(zhì)，主要通過(guò)改變體系pH、螯合銅輔基等抑制多酚氧化酶活性。羧酸作為酸化劑能降低體系pH，使體系pH偏離酶的最適pH 范圍或使酶變性[10]。草酸是食品工業(yè)中常用的金屬螯合劑，與Cu2+具有較高的親和性，可形成螯合物，在抑制酶活性方面效果顯著，同時(shí)也會(huì)降低酶與底物的親和力[11]。

圖1 草酸濃度對(duì)多酚氧化酶活性抑制率的影響

2.2 乙二胺四乙酸二鈉對(duì)多酚氧化酶活力的影響

不同濃度的乙二胺四乙酸二鈉對(duì)多酚氧化酶活性的影響如圖2 所示。隨著乙二胺四乙酸二鈉添加濃度的增大，多酚氧化酶的活性逐漸降低，是因?yàn)橐叶匪囊宜岫c是一種很強(qiáng)的螯合劑，通過(guò)螯合多酚氧化酶的活性部位銅離子從而抑制多酚氧化酶的活性。乙二胺四乙酸二鈉對(duì)多酚氧化酶活性的抑制率隨著添加濃度的增加而升高，當(dāng)抑制劑濃度超過(guò)0.6%后，曲線趨于平緩。因此，選擇0.6%為乙二胺四乙酸二鈉抑制多酚氧化酶活性的最佳濃度。

圖2 乙二胺四乙酸二鈉濃度對(duì)多酚氧化酶活性抑制率的影響

2.3 檸檬酸對(duì)多酚氧化酶活力的影響

不同濃度的檸檬酸對(duì)多酚氧化酶活性的影響如圖3 所示。檸檬酸能降低環(huán)境體系pH，從而降低多酚氧化酶的活性。同時(shí)，檸檬酸有3 個(gè)羧基，具有很強(qiáng)的螯合金屬離子的作用，其他抗氧化劑的抗氧化作用也會(huì)因?yàn)闄幟仕岬拇嬖诙鰪?qiáng)，隨著檸檬酸濃度的增大，多酚氧化酶的活性逐漸降低，抑制率隨檸檬酸濃度的增大而逐漸升高。在檸檬酸濃度達(dá)到0.5%后，抑制率曲線趨于平緩。因此，選擇0.5%為檸檬酸抑制多酚氧化酶活性的最佳濃度。

圖3 檸檬酸濃度對(duì)多酚氧化酶活性的抑制率的影響

2.4 抗壞血酸對(duì)多酚氧化酶活力的影響

不同濃度的抗壞血酸對(duì)多酚氧化酶活性的影響如圖4 所示，抗壞血酸濃度為0.1%～0.3%時(shí)對(duì)多酚氧化酶活性的抑制率逐漸升高，抗壞血酸濃度為0.3%～0.5%時(shí)對(duì)多酚氧化酶活性的抑制率逐漸降低?？箟难峥梢愿淖儹h(huán)境體系的pH，使環(huán)境體系的pH偏離多酚氧化酶作用的最適pH，從而降低酶活性；其還能將食品中的醌類物質(zhì)還原為酚類物質(zhì)，使食品氧化發(fā)生的色澤劣變被有效阻止[12-13]。但抗壞血酸的抑制褐變效果并不與濃度成正比，高濃度處理的樣品抑制率反而會(huì)下降，抗壞血酸濃度高于0.3%時(shí)抑制率下降明顯，可能是由于抗壞血酸的添加過(guò)量，多余的抗壞血酸會(huì)被氧化成脫氫抗壞血酸，易與氨基酸反應(yīng)產(chǎn)生非酶褐變，導(dǎo)致褐變加深[14]。因此，選擇0.3%為抗壞血酸抑制多酚氧化酶的最佳濃度。

圖4 抗壞血酸濃度對(duì)多酚氧化酶活性抑制率的影響

3 結(jié)論

單一抑制劑對(duì)多酚氧化酶的抑制能力依次是0.3%抗壞血酸＞0.2%草酸＞0.5%檸檬酸＞0.6%乙二胺四乙酸二鈉，抑制率分別為85.4%、76.8%、73.9%、71.9%。本文僅對(duì)單一抑制劑對(duì)多酚氧化酶活力的影響進(jìn)行了研究，對(duì)于抑制劑的復(fù)配是否具有協(xié)同作用從而起到更好的抑制作用還有待進(jìn)一步研究。