温度对大麦籽粒萌发过程中脂氧合酶活力影响的研究

摘要

目的：啤酒大麦籽粒中脂氧合酶的存在会使啤酒产生一种不良口味。清除或降低啤酒大麦中脂氧合酶活力，被认为是一种提高啤酒风味稳定性的策略。目前，已发现无脂氧合酶的大麦缺失体，但是该类型啤酒大麦产量低且其专利被垄断。啤酒大麦中脂氧合酶的高低除了与基因型有关外，与温度之间也存在一定联系。因此，研究在不同温度条件下，啤酒大麦籽粒萌发过程中脂氧合酶的变化，对啤酒生产具有一定意义。此外，为了明确不同测定因素对脂氧合酶活力的影响，便于紫外分光光度法在啤酒大麦籽粒脂氧合酶活力测定中的应用，本文还对该酶活力测定方法进行了优化。
　　方法：本试验首先选用甘啤4号啤酒大麦籽粒为研究对象，采用紫外分光光度法，探究底物浓度（0.05、0.15、0.25、0.30、0.50、1.00mmol L-1），提取缓冲液pH（pH值4.0-9.0），反应体系缓冲液pH（pH值4.6-9.6），提取时间（5min、15min、30min、60min、120min），粗酶加入量/底物加入量（1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6）对脂氧合酶活力的影响。基于所优化的测定方法，试验以ZDM00279（脂氧合酶缺失体）、新引D9和甘啤4号为研究对象，置于光照培养箱中，在不同温度处理（8℃、15℃、20℃以及33℃）下萌发，测定萌发阶段中籽粒的脂氧合酶及抗氧化酶的活力以及丙二醛、过氧化氢和抗坏血酸的含量。
　　结果：脂氧合酶-1活力随底物浓度的增加表现为先增加后减小的趋势，当底物浓度达到0.30mmol·L-1时，脂氧合酶-1活力显著高于其它底物浓度处理；随提取缓冲液pH的增加，脂氧合酶-1活力表现为先增加后减小再增加再减小的趋势，且在pH值5.0处，酶活力为9.85U g-1，显著高于其它pH的处理；粗酶提取时间为30min时，获得的脂氧合酶-1活力显著高于其它提取时间的处理，低于或者高于30min，酶活力均呈现降低趋势；脂氧合酶-1活力随反应体系pH的增加，表现为先增加后减小再增加再减小的变化趋势，当pH值为6.4时，酶活力最大，且与其它反应体系pH的处理间存在显著性差异；在其它条件不变，粗酶加入量为50μL的情况下，增加底物加入量，脂氧合酶-1活力表现为先增加后减小的趋势，且底物加入量为200μL时，酶活力显著高于其它底物加入量的处理。
　　低温（8℃）处理下，甘啤4号和新引D9在萌发12h和24h时，脂氧合酶-1活力均低于其它温度处理。萌发36-60h范围内，脂氧合酶-1活力高于15℃和20℃处理，低于33℃处理；高温（33℃）条件下，两品种在整个萌发过程中，脂氧合酶-1活力均高于其它温度处理；15℃处理与20℃处理下，两品种在萌发48h和60h时均表现为15℃处理下的脂氧合酶-1活力低于20℃处理。
　　低温与高温条件处理下，3个啤酒大麦品种超氧化物歧化酶活力均表现为萌发前期高于15℃和20℃处理，萌发后期则相反。此外，在整个萌发过程中，3个品种15℃处理下的SOD活力高于20℃处理；在萌发后期，3个品种高温和低温处理下的过氧化物酶活力均高于各自15℃和20℃处理；3个品种，在萌发前期，高低温条件下的过氧化氢酶活力均高于15℃和20℃处理，而在萌发后期，则相反；3个品种高低温条件处理下的抗坏血酸含量在萌发早期均高于15℃和20℃处理，在萌发后期则相反。在整个萌发过程中，3个品种在高低温条件处理下的过氧化氢和丙二醛含量均高于15℃和20℃处理。
　　结论：改进紫外分光光度法的测定参数（啤酒大麦籽粒粉样/pH值5.0醋酸盐缓冲液为1:20；4℃下提取30min；选用0.25mmol L-1的反应体系底物浓度；以pH值6.4的磷酸盐缓冲溶液作为反应体系缓冲液；控制粗酶加入量/底物加入量为1:4）所得到的优化方法具有可行性，且能较好的对啤酒大麦籽粒脂氧合酶-1活力进行测定；适当的低温环境可以降低啤酒大麦籽粒萌发过程中脂氧合酶-1活力。此外，AsA含量高的啤酒大麦品种，其籽粒中脂氧合酶-1活力低。

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引言

1 文献综述

1.1 植物脂氧合酶概况

1.2 植物体内的活性氧

1.3 植物体膜系统及抗氧化系统

2 材料与方法

2.1 试验材料、试剂及其仪器

2.2 试验方法与设计

2.3 测定方法

2.4 数据统计与分析

3 结果与分析

3.1 啤酒大麦籽粒脂氧合酶活力测定方法的建立

3.2 低温对不同品种啤酒大麦籽粒萌发过程中脂氧合酶-1活力的影响

3.3 低温对不同品种啤酒大麦籽粒萌发过程中抗氧化系统的影响

3.4 低温对不同品种啤酒大麦籽粒萌发过程中活性氧含量及膜脂过氧化程

3.5 高温对不同品种啤酒大麦籽粒萌发过程中脂氧合酶-1活力的影响

3.6 高温对不同品种啤酒大麦籽粒萌发过程中抗氧化系统的影响

3.7 高温对不同品种啤酒大麦籽粒萌发过程中活性氧含量及膜脂过氧化程度的影响

4 讨论

4.1 脂氧合酶-1活力测定方法体系的建立

4.2 高低温条件对脂氧合酶-1活力的影响

4.3 高低温条件对抗氧化系统的影响

参考文献

致谢

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