果蔬加工中果胶甲基酯酶活性抑制的研究进展

果胶甲基酯酶(pectin methylesterase,PME)是一种广泛存在于高等植物、真菌和细菌的果胶降解酶,其残余活性会导致果蔬汁和鲜切果蔬等产品产生分层沉淀、析水结块、质构软化等品质劣变。因此,在果蔬加工过程中实现对PME活性的有效抑制是加工的重要目的。目前生产中对于PME活性的抑制主要以热加工方式为主,但这会对热敏性果蔬产品品质造成不可逆转的不良影响。随着人们生活水平和健康意识的提高,为了满足人们对更高品质产品的追求,一些新型热加工和非热加工技术以及PME抑制剂逐渐被研究并应用于PME活性的抑制。本文综述当前热、非热加工方式和抑制剂对于PME的抑制效果及其机理,并列举不同加工方式联合处理或加工手段与抑制剂联合处理在PME抑制方面的应用情况,以期为未来更高品质果蔬产品的加工提供理论指导。

水稻边缘细胞的生物学特性及对铁毒的响应

以水稻为实验材料,从19个品种中筛选出来相对耐亚铁的水稻品种中优9288和敏感品种汕优10号,研究水稻根边缘细胞的生物学特性及对铁毒的响应。结果表明,第1个水稻边缘细胞几乎与初生根同时出现,当根长为25mm时,边缘细胞数目最大,分别为1165个(中优9288)、1311个(汕优10号);两个品种边缘细胞活性随着根长的增加而增强,在根长20mm时活性最强,随着根的进一步伸长,活性下降;根长为2mm时根冠果胶甲基脂酶(PME)活性最高。随着亚铁溶液浓度的增加,中优9288的边缘细胞数目先增加后减少,当浓度为100mg/L时达到最大值,汕优10号的边缘细胞数则一直呈现减少趋势;两个品种边缘细胞活性随亚铁溶液浓度增加而降低,当亚铁浓度增加到400mg/L时,活性有所回升,但当浓度增加到800mg/L后存活率又下降;根冠PME活性随着亚铁溶液浓度的增加先上升后下降。有关铁毒影响水稻根冠PME活性的机理进行了讨论。

绿豆根边缘细胞发育特性

以东北绿豆为试验材料,采用琼脂悬空培养法,研究了绿豆边缘细胞的发育特性。结果表明:绿豆根尖发育初期根边缘细胞呈球形,随着根尖伸长逐渐发育形成椭圆形、长椭圆形和长条形;发育过程中,根边缘细胞具有较高的存活率,在根长大于10mm后根边缘细胞的存活率均在70%～80%之间并趋于稳定;在根长为25～30mm时根边缘细胞数目达到最大值(约13 000个);根冠果胶甲基酯酶(PME)活性在根长5mm时达到最高值(1.486H+μmol.root cap-1.h-1),此后随着根的伸长,根冠PME活性在1.107～1.256H+μmol.root cap-1.h-1间变化并趋于稳定。

超高压处理对鲜橙汁中果胶酶及过氧化物酶活性的影响

为推进国内非冷冻浓缩橙汁加工业的发展,对新型超高压杀菌技术对橙汁中酶钝化的效果进行研究,采用200～600MPa超高静压处理鲜榨橙汁,使用紫外分光光度法、滴定法分别测定鲜橙汁中过氧化物酶(POD)和果胶酶(PME)的活性,进行两种酶在常温下超高压钝化酶一级动力学拟合研究。结果表明:在常温条件下200MPa处理10min使两种酶轻微激活,在300～600MPa条件下,随压力和处理时间的增大,两种酶钝化反应明显,且符合一级动力学模型,且果胶酶对压力钝化更加敏感。

促进植物内源性果胶甲酯酶催化作用的因素与机制及其在果蔬加工中的应用

植物内源性果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME)存在于天然植物组织中,可以催化高酯果胶脱甲基酯化生成低酯果胶,进而影响果蔬硬度、出汁率等质构及加工品质。一方面,为了避免贮藏期间出现果蔬汁浑浊沉淀、果蔬罐头中果肉变软、调味酱(如辣椒酱)中皮肉分离等不良品质,会在加工过程中抑制PME活性;另一方面,为了提高果蔬汁出汁率、生产低酯果胶等,也可在食品中添加外源PME。目前,对于通过激活内源PME来改善食品加工的研究较少,因此,本综述重点讨论促进植物内源性PME催化作用的因素与机制及其在果蔬贮藏加工中的应用,为植物内源性PME在果蔬加工中的充分利用提供理论参考。

重组猕猴桃果胶甲酯酶抑制剂的抑制活性研究

猕猴桃的果胶甲酯酶抑制剂可有效抑制不同种类植物的果胶甲酯酶活性。主要研究在巴斯德毕赤酵母中成功表达的重组猕猴桃果胶甲酯酶抑制剂(被命名为kWPMEI)的抑制活性。通过研究发现,kWPMEI对桔子果胶甲酯酶的抑制活性最强,其次是胡萝卜,最弱的是番茄。同时kWPMEI对上述三种植物果胶甲酯酶的抑制活性受环境温度和pH的影响比较显著。

果胶甲酯酶的结构与功能研究进展

果胶甲酯酶(PME)是一种重要的果胶酶,其水解果胶中的甲酯基从而释放甲醇并降低果胶的甲酯化程度。目前在食品加工、茶饮料、造纸等生产工艺中有着广泛的应用前景。随着对PME的深入研究,已报道了几种不同来源的酶晶体结构,对这些已获得的晶体结构进行分析发现,PME属于右手平行β-螺旋结构,其催化残基为2个保守的天冬氨酸和1个谷氨酰胺残基,并且在催化过程中分别起到了一般酸碱、亲核试剂以及稳定中间体的作用。同时对其底物特异性进行分析,初步了解其底物与活性位点的识别机制。文中针对这几个相关方面进行了系统的综述。