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西蘭花種子中黑芥子酶酶解性質(精宏DZF-6020使用

返回列表 來源:未知 發布日期:2019-11-15 09:53【

黑芥子苷/黑芥子酶體系是十字花科植物中普 遍存在的酶促反應體系。該體系產生的異硫氰酸酯 鹽,不 但 具 有 驅 蟲、殺蟲及抑制土壤微生物的功效,還具有防癌和抗菌等功效,擁有廣 闊的市場前景。大多研究者研究的是黑芥子酶的藥 用價值,對黑芥子酶在食品催化方面的應用鮮 有報道。本文對黑芥子酶在催化脫水蔬菜方面的應 用進行了初步研究,旨在為黑芥子酶在食品方面的 進一步研究和應用提供參考。

1 材料與方法

1. 1 材料與試劑

西蘭花種子、油菜籽餅粕及蔬菜皆購自農貿市 場; 脫水蔬菜為興化市福味食品有限公司生產; 二氯 甲烷、石油醚、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸等試劑 均為分析純,購自天津市風船化學試劑有限公司; 異 硫氰酸烯丙酯( 分析純) ,購自 Sigma 公司。

1. 2 儀器與設備

HP1200 型高效液相色譜、6890N GC-5975 MSD 型氣相色譜-質譜儀,安捷倫科技( 中國) 有限公司; 85-2 型磁力攪拌器,天津市華儀鑫達儀器儀表有限 公司; 精宏DZF-6020 型恒溫真空干燥箱,上海精宏實驗 設備有限公司; PL403 型電子天平、FiveEasy Plus 型pH 檢測器,梅特勒- 托利多( 常州) 精密儀器有限 公司。

1. 3 實驗方法

1. 3. 1 粗黑芥子酶提取物的制備

將西蘭花種子用研缽磨碎、過篩,轉移至燒瓶。 在燒瓶中倒入一定量的石油醚,使石油醚剛好浸過 種子粉。過夜脫脂,反復進行 3 次。將脫脂后的西 蘭花種子放入恒溫真空干燥箱中,20 ℃ 下揮去石油 醚,即可得到粗黑芥子酶的提取物。

1. 3. 2 異硫氰酸烯丙酯含量的測量

取一定量的標準品,用 pH 值為 7 的磷酸二氫 鉀-磷酸緩沖溶液定容至 100 mL,取樣量為 10 μL, 液相色譜柱采用 Agilent Eclipse XDB - C18 色譜柱 ( 4. 6 mm × 250 mm,5 μm) ; 流動相為 V ( 甲 醇) ∶ V( 水) = 60∶ 40; 流速 1 mL /min; 柱溫 30 ℃ ; 紫外檢 測波長 247 nm。進行檢測,繪制標準曲線。

1. 3. 3 黑芥子酶酶活性測定

準確稱取 100 mg 粗黑芥子酶提取物樣品,油菜 籽餅粕 1 g,加入 20 mL pH 值為 7 的磷酸氫二鉀-磷 酸緩沖溶液,40 ℃ 磁力攪拌酶解 2 h,再加入 2 mL 二氯甲烷萃取。將離心管 5 000 r·min - 1 條件下離心 5 min,取 10 μL 二氯甲烷清液過濾,進樣檢測。采 用 1. 3. 2 中檢測異硫氰酸烯丙酯的方法測定由酶解 生成的異硫氰酸烯丙酯的含量。 黑芥子酶活的定義為 40 ℃、pH 值為 7 的條件 下,單位時間( h) 轉化催化 1 μmol β-硫代葡萄糖苷所 需要的酶量,為 1 U。黑芥子酶酶比活力定義為單位 質量( mg) 粗酶提取物中,在單位時間( h) 轉化催化 1 μmol β-硫代葡萄糖苷所需要的酶量,為 1 U/mg。

1. 3. 4 西蘭花黑芥子酶催化實驗

準確稱取 1 g 某種蔬菜及 0. 1 g 100 目西蘭花種 子粉放置于西林瓶中,再加入 10 mL 水密封,作為 2 號瓶。1 號瓶為只有等量的種子粉末及蒸餾水的對 照組,3 號瓶為只有等量的蔬菜及蒸餾水的對照組。 同一條件下,檢測揮發性物質的含量,對比參照是否 有含量變化。吸附完成后打開瓶蓋,評香員進行感 官評價、打分。

1. 3. 5 揮發性風味物質的測定

1) 氣 相 色 譜 條 件: 載 氣 為 He,不 分 流,流 速 1. 0 mL·min - 1 ,進樣口處的溫度為 250 ℃,程序升溫 模式,起始溫度為 40 ℃,保持 8 min。以 5 ℃·min - 1 的速率加熱氣相色譜柱,上升至 140 ℃,保持 3 min; 再 以10 ℃·min -1 的速率加熱氣相色譜柱,上升至250 ℃。
2) 質譜條件: 全掃描模式,EI 離子源,電子能量70 eV,離子源溫度 230 ℃,質量掃描范圍 m /z 為 35 ~ 500 u,無溶劑延遲。 3) 固相微萃取條件: 于 50 ℃磁力攪拌器上吸附 40 min。

2 結果與討論

2. 1 不同因素對黑芥子酶活性的影響

2. 1. 1 不同品種西蘭花種子對黑芥子酶活性的影響

在溫度為 40 ℃ ,pH 值為 7 的緩沖溶液實驗條 件下,對不同品種的西蘭花種子黑芥子酶酶活性 測量,結果見表 1。由表 1 可以看出,成熟期為早 中熟的西蘭花種子在 40 ℃ 時酶活性最高,酶比活 力為40 U·mg - 1 左右; 中熟型與中晚熟型的酶活性 其次,為 31 ~ 33 U·mg - 1 ; 晚熟型西蘭苔 1 號( 西蘭 苔) 酶比活力為 25 U·mg - 1 。

2. 1. 2 溫度對黑芥子酶活性的影響

選取 4 種不同成熟期類型的西蘭花種子,在 pH 值為 7,不同溫度下對黑芥子酶的酶活性進行檢測, 將結果繪制成圖 1。由圖 1 可見,不同品種間的酶 活性差異較大: 文興、炎秀種子在 50 ~ 60 ℃時,黑芥 子酶酶活性最高; 西蘭苔種子則在 55 ~ 65 ℃時黑芥 子酶酶活性最高; 碧玉種子則在 50 ~ 55 ℃時黑芥子 酶酶活性最高,但整體差異不大。這 4 種西蘭花種 子在50 ~ 65 ℃時均能體現出很好的催化效率,其中 有兩種西蘭花種子在 55 ℃時催化效率最高。

2. 1. 3 pH 值對黑芥子酶活性的影響

選取文興、西蘭苔、炎秀及碧玉 4 種西蘭花種 子作為黑芥子酶的供體,采用磷酸氫二鉀-磷酸的 緩沖溶液,選擇 pH 值為 4、5、6、7、8、9 六個值為測 試點,選擇 50 ℃ 作為酶解溫度,對黑芥子酶的酶活性進行測量,結果見圖 2。由圖 2 可知,不同 pH 值,酶活性差異較大。碧玉、炎秀種子中黑芥子酶 最適 pH 值為 5 ~ 7; 文興、西蘭苔種子酶活性最高 時的 pH 值為6 ~ 8。在 pH 值為 6 時,碧玉西蘭花中 的黑芥子酶酶活性最高,其次才是文興西蘭花,但 是碧玉西蘭花的酶活性較高的位置在弱酸環境, 而文興和西蘭苔兩種西蘭花的黑芥子酶酶活性最 高區域則在酸堿中性附近。

3 結 論

西蘭花種子作為天然植物的種子,擁有催化硫 苷形成異硫氰酸酯等眾多風味的天然酶。本研究探 討了不同品種西蘭花種子的黑芥子酶比活力,并通 過一系列實驗測出了黑芥子酶催化硫苷形成異硫氰 酸酯的最適溫度范圍為 50 ~ 65 ℃,pH 值為5 ~ 8。優選出在弱酸、中性與弱堿環境中均能體現出良好催 化作用的文興西蘭花種子,并在 50 ℃ 水中,采用該 種子粉碎篩分之后的種子粉末對 10 種蔬菜進行香氣恢復實驗。



 


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