基于多酚氧化酶活性调控的香椿抗氧化效应研究

香椿是我国特有的木本蔬菜，其富含的酚性成分极易被多酚氧化酶（PPO）催化氧化，使香椿抗氧化效应降低，严重影响产品的感官质量、营养价值及功能特性。本项目采用回归与相关分析，揭示香椿的PPO活性、总酚含量及抗氧化效应之间的关系，明确酚性单体成分对抗氧化活性的贡献；借助现代分离技术分离纯化香椿PPO，研究其酶学特性；首次应用HPLC技术研究香椿PPO催化的酚性成分组成特征，从整体上阐明PPO作用的物质基础；阐明采后处理对香椿PPO活性及抗氧化效应的影响及作用机制。本项目的完成，对于深入理解香椿PPO作用机理及其与抗氧化效应之间的关系具有重要的理论意义，为科学合理利用香椿资源奠定理论基础，并将为香椿深加工利用提供新思路。

香椿是我国特有的木本蔬菜，香气浓郁，且富含多种营养成分，但其采摘后易发生褐变，严重影响其产品外观、风味及营养价值。为了抑制香椿多酚氧化酶（PPO）活性，控制酶褐变，保护香椿抗氧化活性，提高其加工品感官品质及营养价值，本项目研究了香椿PPO特性、抗氧化效应及其物质基础，揭示其PPO作用的內源底物，探索通过抑制PPO活性保护香椿酚性成分及抗氧化活性的方法及机制。. 香椿总酚含量及抗氧化效应与PPO活性之间有密切关系。以第二生长期香椿PPO活力较低，酚性成分含量较高，抗氧化活性较强。5-O-没食子酸奎宁酸、甲基没食子酸、没食子酸、β-1,2,6-3-O-没食子酸-D-葡萄糖、芦丁、槲皮素3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、槲皮素和山奈酚是香椿主要酚性抗氧化成分。香椿PPO催化的内源酚性成分主要为焦性没食子酸、儿茶酚和没食子酸。.　　阐明了香椿PPO的酶学特性。经SDS-PAGE电泳检测其PPO相对分子量为84.55 kDa。首次提出香椿PPO同工酶共5条谱带，其中A3和A4为PPO特征谱带，A1、A2和A5谱带在不同生长期的动态变化导致了各生长期香椿PPO活力的差异。PPO底物特异性研究表明，焦性没食子酸为其最适底物，其次是儿茶酚和没食子酸，没食子酸甲酯不与其PPO反应。在选取的PPO化学抑制剂中以亚硫酸盐抑制效果最佳，抗坏血酸、L-半胱氨酸和柠檬酸次之。Na+、Ca2+和Al3+均对PPO活力无显著抑制作用，Cu2+与Fe3+均使PPO活力增强。三种天然提取物中，以紫洋葱皮提取物对PPO活力的抑制效果最佳，石榴皮提取物次之，板栗壳提取物无抑制作用。.　　采后处理对香椿PPO活性及抗氧化效应的影响及作用机制的研究结果显示，采用热水烫漂或抑制剂水溶液烫漂均能有效控制PPO活性、降低褐变度并提高其抗氧化活性。以亚硫酸钠效果最佳，其次是抗坏血酸，L-半胱氨酸次之。以抗坏血酸和亚硫酸钠为烫漂复合抑制剂，具有较好的护色及保护抗氧化的作用。热水或抑制剂水溶液处理能提高香椿抗氧化活性的原因在于抑制了其PPO活性，减少了酚性成分的损失。.　　本项目研究成果不仅为提高香椿产品质量提供新理论，亦为控制果蔬酶褐变开拓新的研究思路，对促进我国特有资源的合理高效利用具有重要意义。