【摘 要】
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百合鳞茎是国家卫生部首批通过的药食两用植物之一,营养成分丰富,除了基本营养物质外还有许多生物活性物质。但是,百合鳞茎在加工贮藏过程中,极易发生褐变,主要是由多酚氧化酶（PPO）引起的酶促褐变反应造成。本文针对酶促褐变这一现象,研究了百合鳞茎PPO的性质,主要结果如下:1.研究了三种百合鳞茎PPO的生化性质。三个百合鳞茎品种中,卷丹百合（JD）最易褐变,其次是兰州百合（LZ）和龙牙百合（LY）。它们
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百合鳞茎是国家卫生部首批通过的药食两用植物之一,营养成分丰富,除了基本营养物质外还有许多生物活性物质。但是,百合鳞茎在加工贮藏过程中,极易发生褐变,主要是由多酚氧化酶（PPO）引起的酶促褐变反应造成。本文针对酶促褐变这一现象,研究了百合鳞茎PPO的性质,主要结果如下:1.研究了三种百合鳞茎PPO的生化性质。三个百合鳞茎品种中,卷丹百合（JD）最易褐变,其次是兰州百合（LZ）和龙牙百合（LY）。它们的最适p H值均为4.0和6.5～7.0,最适温度为15℃。在热失活方面,LZ PPO在75°C以上的热失活处理时表现出良好的抗性,JD PPO在45℃下表现出最佳抗性。三种百合鳞茎PPO的热失活均遵循一级动力学模型,JD、LY和LZ的Ea值分别为144.28、138.00和107.12 k J mol-1。在底物特异性方面,三种百合鳞茎PPO均对4-甲基儿茶酚表现出最好的亲和力,同时均不表现出单酚酶活性。在抑制剂方面,硫脲和L-半胱氨酸对三种百合鳞茎PPO而言抑制作用最强。2.建立了卷丹百合鳞茎PPO的分离纯化方法。最佳粗提取条件为:p H 6.5磷酸盐缓冲液、料液比为1:3、浸提时间为4 h、PVPP添加量为2%。经30～50%的硫酸铵沉淀、DEAE-Sepharose Fast Flow、Sephadex G-100色谱处理后,PPO被纯化了14.64倍,比酶活为153900 U/mg。纯化的蛋白经SDS-PAGE和Natvie-PAGE鉴定得到单一条带,分子量约为63 k U和135 k U,综合认为它是含有相同亚基的二聚体蛋白。质谱验证结果表明,在百合鳞茎属通用蛋白数据库中经匹配发现其与序列号为ANG57909.1的杂交百合鳞茎品种PPO3肽段相似度为23.8%,为纯化得到的蛋白为PPO家族蛋白提供了可信度。3.分析了卷丹百合鳞茎PPO的结构性质。以质谱分析得到的氨基酸序列为基础,从生物信息学角度分析得到以下结果:卷丹百合鳞茎PPO（ANG57909.1）由563个氨基酸组成,理论分子量为62.9 k U,等电点为6.95;卷丹百合鳞茎PPO为质体蛋白;二级结构预测表明,有58.79%的氨基酸呈无规则卷曲,20.78%为α-螺旋、17.41%为β-折叠;以PDB编号为6ELS＿A的苹果PPO为模板,同源建模得到PPO的三维结构模型,其活性中心的Cu原子分别与His 151、His 172、His 181（Cu A）及His 307、His 311、His 341（Cu B）相连;分子对接结果表明,4-甲基邻苯二酚比邻苯二酚更易与百合鳞茎PPO结合,残基Phe 337、Tyr 312分别是两者的催化腔门。
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