酸性电解水对多酚氧化酶的效应研究

摘要

酸性电解水(acidic electrolyzed water)技术因其高效环保的杀菌效果，并具有制备简单、经济环保、安全等优势而得到普遍关注。根据形态的不同，电解水技术可分为酸性电解水、酸性电解水冰和酸性电解水喷雾。目前，酸性电解水技术已经被广泛运用于食品工业、医疗、卫生管理等领域，随着对酸性电解水技术的不断深入研究，酸性电解水对食品的护色效果越来越引起广泛的关注，科研人员不断用数据表明，酸性电解水技术可以延缓果蔬及水产品的褐变情况，延长它们的货架期。然而，目前有关酸性电解水技术的护色功能的研究都停留在鲜度指标上，很少有研究聚焦酸性电解水对褐变关键酶—多酚氧化酶活性的影响。本研究通过对酸性电解水成分分析及其对褐变关键性酶—多酚氧化酶的抑制作用，探索酸性电解水技术能够延缓果蔬及水产品褐变情况的初步机制。本研究主要研究内容和研究结果如下：
　　1.酸性电解水是由电解质在电解槽中电解一段时间得到的，其成分还没有完全确定，本研究用五步碘量法及二甲基亚砜（DMSO）捕获法分别测得由0.75、1、1.25、1.5、1.75g/l的氯化钠溶液制取的酸性电解水中含氯成分和羟基自由基成分，并监测其衰减一级动力模型。结果显示，制取酸性电解水的电解质浓度越高，则获得的电解水中有效氯浓度（ACC）、氯气、次氯酸根离子含量越高，其中随着时间的推移，ACC、氯气都呈现整体的下降趋势，而次氯酸根离子和羟基自由基呈现一种不稳定的状态。对酸性电解水成分的分析可以为研究酸性电解水技术的保鲜机制奠定基础。
　　2.褐变是减短果蔬和水产品货架期的重要因素之一，褐变的发生大大减小消费者的接受能力，导致了不可估量的经济损失。本研究的目的是探索酸性电解水技术延缓南美白对虾褐变效果，并研究了酸性电解水对褐变关键性酶—多酚氧化酶的抑制效果，运用圆二色谱和傅里叶红外色谱的方法观察多酚氧化酶二级结构变化情况。结果显示，酸性电解水冰可以有效的延缓南美白对虾的褐变情况。酶动力学研究表明，酸性电解水是多酚氧化酶的一种混合性抑制剂，通过计算可得其 Ki值为1.96mmol/L。圆二色谱和傅里叶红外色谱同时表明经过酸性电解水处理后的多酚氧化酶的α螺旋的含量减少，而不规则蜷卷的含量增多，表明了多酚氧化酶的二级结构遭到了破坏。
　　3酸性电解水作为一种新型的杀菌保鲜技术已经被运用于海产品的保鲜方面，实践表明酸性电解水对南美白对虾的黑变有抑制效果。为了探究其作用机理，将南美白对虾中多酚氧化酶进行提取纯化，并研究了酸性电解水对多酚氧化酶的抑制效果及其抑制类型。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）结果显示，多酚氧化酶的提纯效果较为理想；动力学研究发现，酸性电解水对多酚氧化酶具有显著抑制效果，且其作用大小与酸性电解水浓度呈明显的剂量-效应关系。酸性电解水对多酚氧化酶抑制类型为混合型抑制，抑制常数Ki值为0.18mmol/L。实验结果为进一步探明酸性电解水抑制南美白对虾黑变的作用机理提供了理论基础。

目录

声明

第一章 文献综述

1. 引 言

2. 酸性电解水的杀菌机理假说

3. 酸性电解水技术的应用研究

4. 展望

第二章 酸性电解水成分分析及衰减动力模型

1. 引言

2. 材料与方法

3. 结果与分析

4 结论

第三章 酸性电解水对多酚氧化酶的结构的影响

1．引言

2. 材料与方法

3 结果与讨论

4.结论

第四章 酸性电解水对南美白对虾中多酚氧化酶活性的影响

1. 引言

2材料与方法

3 结果与分析

4. 结论

全文总结

参考文献

攻读硕士学位期间取得的科研成果

致谢