菠萝中蛋白酶及其他组份在品种间的差异分析.pdf_第1页
菠萝中蛋白酶及其他组份在品种间的差异分析.pdf_第2页
菠萝中蛋白酶及其他组份在品种间的差异分析.pdf_第3页
菠萝中蛋白酶及其他组份在品种间的差异分析.pdf_第4页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

天然产物研究与开发 Nat Prod ResDev 2011 , 23 : 320-323 文章编号: 1001-6880( 2011) 02-0320-04 收稿日期: 2009-10 -20 接受日期: 2009-12 -17 基金项目: 农业部菠萝行业科技专题项目( 3 -41) * 通讯作者 Te: l 86-759 -2224909; E-mai: l erping-80 163 . com 菠萝中蛋白酶及其他组份在品种间的差异分析 韩志萍 1 , 2 * , 黄茂芳 1 , 2, 许 逵1, 静 玮1 , 2, 曹玉坡1 , 2 1中国热带农业科学院农产品加工研究所, 湛江 524001;2国家重要热带作物工程技术研究中心, 海口 570000 摘 要: 以湛江地区 6个主要菠萝品种巴厘、 卡因、 台农 17号、 台农 16号、 粤脆、 香水为对象, 研究菠萝的组分在 品种间的差异及其与菠萝蛋白酶的产率和酶活力之间的相关性, 结果显示, 不同的菠萝品种间, 各组分的含量 以及蛋白酶的得率及酶活有显著差异。菠萝果皮和果肉的不同生长部位的蛋白含量、 酶活力及酶得率有显著 差异。酶得率与蛋白及纤维素含量呈显著正相关; 酶活力与糖酸比、 得汁率、 纤维素含量及 Zn含量呈显著负相 关, 蛋白含量、 纤维素含量、 糖酸比、 得汁率是衡量菠萝产酶品质的重要指标。 关键词: 菠萝品种; 酶产率; 酶活力; 相关性 中图分类号: S59文献标识码: A Variation and Correlation of Bromelain and O ther Co mponent among DifferentPineapple Varieties HAN Zh- i ping 1 , 2 * , HUANG Mao -fang 1, 2, XU Kui1, JI NGW ei1, 2, CAO Yu -po1, 2 1AgriculturalProductProcessing Research Institute, ChineseAcademy of TropicalAgriculturalSciences, Zhanjiang 524001, China; 2NationalTechnology and Engineering Center of Key Trop icalProduct , H aikou 570000, China Abstract : Six varieties of pineapple in Zhanjiang zone na med Bal, i K ayin, Tainong 17, Tainong 16, Yuecu,i and Xiang - shuiwere chosen, to study the difference on the co mponent and the output and activity of the bro melain , and correlation a mong the m aswel. l The results showed that the content of each co mponent , the output of bromelain and the activity of bro melain were effected obviously by the varieties and the differentparts ofpineapple ( skin and flesh). The outputof the bro melain was positively correlatedwith the contents ofprotein and cellulose . The activity of the bromelainwas negatively correlated w ith the ratio of sugar to acid, outputof juice , and the contentof cellulose and Zn. The content of protein , ce- l lulose , the ratio of sugar to acid and the output of the juice were i mportant traits of the bromelain properties . K ey words : pineapple variety ; output of bromelain ; activity of bromelain; correlation 菠萝是我国一种重要的热带水果, 在我国热区 如广东、 海南、 广西等省有广泛的种植, 其中以广东 省雷州半岛的种植最为集中, 面积达 20万亩 1, 俗 有 /菠萝的海 0之称。菠萝蛋白酶是一种水解蛋白 酶, 存在于果、 皮和茎部中, 存在于茎部的称为茎酶 ( Stem bromelain), 存在于果部 中的酶称为果酶 ( Fruit bromelain) 2。菠萝的涩味来自菠萝蛋白酶, 通过盐水浸泡可以去除。由于其水解特性, 菠萝蛋 白酶在食品、 医药、 化妆品等行业有广泛的应用 3。 我国现有菠萝种质 20多个, 大多数是引进品种 或改良品种, 种植面积比较小。雷州半岛种植的菠 萝品种, 主要是巴厘和卡因, 所产菠萝以鲜销为主, 加工量仅占总产量的 10 % 左右, 而发达国家果蔬加 工量占总产量的 60 % 以上 4。不同品种的菠萝, 风 味、 产量不同, 加工能力不同, 应合理搭配, 既要考虑 鲜销, 又要注重加工制罐的需求。本文选取当地种 植比较多的 6个品种, 分析检测它们在相同的生长 期和土地条件下, 理化特性的差异, 为鲜销或加工这 些种质提供依据。 1 材料与方法 1 . 1 仪器与材料 紫外可见光分光光度计 ( Lambfa35 , 美国 PE公 司 ); M illipore Cogent M 超滤装置 (美国密理博公 司 ); AFS930双道原子荧光光度计 (北京吉天仪器 有限公司 ); 原子吸收光谱仪: 石墨炉 SP220Z 、 火焰 SP220FS(美国瓦里安公司 ); WZ103手持糖度计 (浙 江托普仪器有限公司 ); 菠萝压榨机 (实验室自制 ); GQ105B管式离心机 (上海浦东天本离心机械有限 公司 ); GL24LM大容量冷冻离心机 (湖南星科科学 仪器有限公司 )。 EDTA、 干酪素、 酪氨酸、 L-半胱氨酸 (湛江医药 采购公司, AR级 ); 牛血清蛋白 ( Sigma中国上海公 司, RI A级 )。 菠萝: 种植于湛江市徐闻县水果蔬菜研究所同 一试验大田, 各样的种植时间均为 2007年 9月下 旬, 取样时间为 2009年 7月 10日, 取样 6个品种, 各 150 kg, 分别为巴厘、 卡因、 台农 17号、 台农 16 号、 粤脆、 香水, 地头清洗后分三批榨汁, 加入少量苯 甲酸钠, 4 e 贮藏。 1. 2 分离与提取 1 . 2 . 1 菠萝榨汁 菠萝整果切去头尾约 0 . 5 cm厚度的薄片, 洗净 后进行压榨, 收集汁液, 用筛网除掉上层的泡沫, 加 入少量苯甲酸钠, 4 e 冷藏, 将汁液分为两部分, 一 部分进行理化特性的检测, 一部分用于提取菠萝蛋 白酶, 整个过程需尽快处理。 1 . 2 . 2 菠萝蛋白酶的提取 菠萝汁 y 纱布过滤 y 离 心 ( 4000 r/m in , 15 m in) y取上清液, 加 0 . 05 % (w) EDTA、 0 . 005 % ( w) L-半胱氨酸, 搅拌均匀 y加入 BP吸附剂, 缓慢搅拌 均匀, 静置沉淀 y离心 ( 16000 r/m in, 连续 ) y取沉 淀物, 用磷酸缓冲液洗脱 y 搅拌 ( 30 m in) y 离心 ( 4000 r/m in , 15 m in) y取上清液 y 超滤 y冷冻干 燥 y化验y包装 y成品y低温储存。 1. 3 分析方法 1 . 3 . 1 菠萝汁理化特性的检测 按 NY-T873-2004中规定方法检测。 1 . 3 . 2 蛋白质含量的检测 Bradford检测法 5, 以牛血清蛋白为标品, 制备 不同浓度的牛血清蛋白溶液, 在 595 nm处测定各溶 液的吸光度, 以浓度为纵坐标, 吸光度为横坐标, 制 定标准曲线, 其对应的回归方程为 y = 1599 . 11x 3 . 6746 , r= 0 . 99 , 式中, x对应吸光度 A, y 对应溶液 浓度。 1 . 3 . 3 蛋白酶活力的检测 根据 Ota , Fu( 1961) 6制定、 并经 Takahish, i Ya - suda , Goto( 1973) 7等修订的方法进行测定。菠萝 蛋白酶活力的定义: 在 37 e 、 p H 7. 0的条件下, 每 克 (每毫升 )样品 10m in的反应时间内, 每分钟水解 酪蛋白产生 1 Lg酪氨酸, 为一个蛋白酶活力单位 U。 1 . 3 . 4 实验数据的统计与分析 每个样品的分析的测定重复三次。采用 SAS 软件对检测数据进行统计分析。 2 结果与分析 2 . 1 不同品种菠萝各组分含量的变异 不同菠萝品种间, 各组分的含量有显著差异, 其 中纤维素含量的差异最大, 变异系数为 7 . 39 , 蛋白 质含量的差异最小, 变异系数为 0 . 67。其中, 巴厘 品种的得汁率、 可溶性固形物含量、 糖酸比在 6个品 种中最大, 而纤维素含量最小, 说明巴厘的口感好、 风味足, 事宜鲜果销售; 而卡因的得汁率少、 糖酸比 小、 纤维素含量高, 适宜加工。具体各组分的差异分 析见表 1 。 表 1 不同品种菠萝各组分含量的差异分析 Table 1 Content of each co mponent in different pineapple varieties 得汁率 Y ield (% ) 可溶性固形物 Soluble solid (% ) 总酸 (以柠檬酸计 ) Total acid (% ) 纤维素 Cellulose (Lg /mL) 蛋白质 Protein ( Lg /mL) 台农 1735. 9a12 . 6c0 . 59b350c4021 . 12e 台农 1637. 7b12 . 9c0 . 55a296b4229 . 0d 粤脆26. 4c9. 1a0 . 64c130a3445 . 44b 香水27. 1c10 . 2b0 . 55a296b3712 . 48c 巴厘44. 1d13 . 4d0. 57ab132a3367 . 08b 卡因27. 0c9. 0a0 . 55a324bc2982 . 98a CV1. 2502641 . 4580301 . 5732487. 3967360. 675535 P-value0. 0010 0 . 00010 . 0005 0 . 00010 . 0143 注: 表中数值为三次检测的均值, a,b,c,d 代表 SAS程序差异分析结果, 相同的字母表示在信度 A= 5% 下差异不显著, 表 2 、 表 4也相同。 Note : The data in table aremean , and the same latterbehind the data means the the difference isn. t significant (P = 0. 05). A ll the data in the fo- l low ing tables is the same. 321 Vol123 韩志萍等: 菠萝中蛋白酶及其他组份在品种间的差异分析 2. 2 不同品种菠萝矿物元素含量的差异 不同的菠萝品种对 As、 Pb 、 Cu等矿物元素的吸 收、 运输、 转化和利用存在差异, 由标 可见, 不同品 种的菠萝中其矿物元素含量的差异是显著的。其中 以 Cu含量的差异大, 变异系数达 7 . 62, Fe含量的差 异最小, 变异系数为 0 . 56 。重金属 As、 Pb和 Sn的 含量均小于监测限, 符合农业行业标准。巴厘的 Fe 元素含量最高, 说明巴厘的生长周期比较短, 色泽最 接近成熟果实。 表 2 菠萝不同品种间矿物元素含量的差异分析 (mg/kg) Table 2 Content of nutritional ele ment in different pineapple varieties (mg/kg) AsPbCuZnFeSn 台农 17 0 . 1 0. 1 0. 4a1. 1b0. 8a 50 台农 16 0 . 1 0. 1 0. 3ab0. 7a1. 0a 50 粤脆 0 . 1 0. 1 0. 9c0. 9a2 . 1bc 50 香水 0 . 1 0. 11. 1d1. 0b1 . 4b 50 巴厘 0 . 1 0. 10. 2b2. 6d2 . 6d 50 卡因 0 . 1 0. 10. 9c1. 9c2. 2c 50 CV7 . 622623 1. 326524 0. 566697 P-value 0. 001 0. 001 0 . 001 2. 3 不同品种菠萝蛋白质含量及酶活的差异 表 3 品种对菠萝蛋白酶得率及酶活力的影响 Table 3 The effect of varieties on the output of bromelain and activity of bro melain 菠萝汁 P ineapple juice菠萝酶 Bromela in 蛋白质 Protein ( Lg /mL) 酶活力 Enzyme ( U /mL) 酶得率 Y ield ( g /t汁 ) 酶活力 Enzyme (U /g) 台农 174021. 12256. 39653 . 4107. 8 台农 164229. 0703. 081214 . 9162. 9 粤脆3445. 44451. 08451 . 1157. 9 香水3712. 48527. 00527 . 591 . 2 巴厘3367. 0866. 91358 . 785 . 2 卡因2982. 98600. 031363 . 1119. 6 CV0 . 6755350. 3375100. 1797690 . 665610 P-value0 . 0143 0. 0001 0. 0001 0 . 0001 菠萝所含的蛋白质中, 含巯基的蛋白具有水解 其他蛋白的能力, 是一种水解蛋白酶, 称为菠萝蛋白 酶。菠萝蛋白酶味涩, 麻痹人的口舌, 是影响菠萝口 感的重要因素。由表 3可见, 品种间菠萝蛋白酶的 得率及酶活的差异显著。经研究, 6个品种的菠萝 在相同的生长期内, 巴厘的酶活力最低, 相应口感最 好, 不必用盐水浸泡即可食用; 卡因酶活力最高, 完 全不能食用。从口感与色泽角度据经验判断, 巴厘 9成熟, 台农 17有 8成熟, 台农 16和香水 7成熟, 粤 脆 6成熟, 卡因 5成熟。受蛋白含量及其他组份含 量和成熟度的影响, 由相同的操作条件和操作人员 提取菠萝蛋白酶, 并检测酶活力, 可见各品种酶的得 率也不相同, 卡因得率最高, 相应酶活力也较高, 适 宜做加工品种。具体见表 3 2 . 4 菠萝果不同生长部位蛋白质含量及酶活的变 异 表 4 植株不同生长部位蛋白酶含量及酶活的差异分析 Table 4 Content of protein and activity of bromelain on differ - ent part of the plant 菠萝汁 Pineapple juice菠萝酶 Bromelain 蛋白质 Protain ( Lg /mL ) 酶活力 Enzyme (U /mL ) 酶得率 Y ield ( g/ t汁 ) 酶活力 Enzyme ( U /g) 皮果蒂3654 . 11a673 . 12a1584 . 15a135. 95a 中部3416 . 50b624 . 09b1498. 21b138. 27b 果冠3612 . 37c656 . 73c1560 . 43c120. 65c 均值3650 . 83651 . 321546. 70131 . 44 P-value 0 . 0001 0 . 0001 0 . 0001 0. 0001 果肉果蒂2510 . 61a569 . 17a1191 . 30a104. 47a 中部 2277 . 60b514 . 73b1035. 00b91. 63b 果冠 2425 . 13c564 . 25c1108 . 49c113. 03c 均值2404 . 39549 . 511111. 97102 . 99 P-value 0 . 0001 0 . 0001 0 . 0001 0. 0001 从表 4可以看出, 菠萝果皮和果肉的各生长部 位的蛋白含量、 酶活力及酶得率是有显著差异的。 其中菠萝果蒂部的蛋白含量和酶活力最高, 中部的 最低; 菠萝皮中的蛋白含量和酶活力较果肉中的高。 因而, 罐头厂的下脚料用作生产菠萝蛋白酶是可行 的。若能寻求一种新的工艺, 使去酶后的菠萝汁的 酸糖度等特性未发生显著改变, 则罐头厂可集罐头 加工、 酶加工、 果汁加工于一身, 创造更大的效益。 2 . 5 菠萝成熟度、 蛋白含量与酶活之间的相关分 析 由表 5可以看出, 酶得率与得汁率、 Cu 、 Fe的含 量呈负相关, 与蛋白及纤维素含量呈显著正相关; 酶 活力与糖酸比呈显著负相关, 与得汁率和 Zn含量也 呈负相关, 且达到极显著水平, 与酶得率呈极显著正 322天然产物研究与开发 Vol 123 表 5 菠萝各组分间及其与酶得率和酶活之间的相关性 Table 5 The correlation a mong pineapple. s co mponent , output ofbro melain and activity of bromelain 蛋白含量 Protein content 糖酸比 Sugar- acid ratio 得汁率 Y ield 纤维素 Cellulose CuZnFe 酶得率 Y ield 糖酸比 0 . 67229* * 得汁率0 . 338470. 83636* * 纤维素0 . 339440. 27031-0 . 20314 Cu-0. 41857-0 . 81074* *-0 . 95214* *0 . 11721 Zn-0. 66956 * 0. 061360. 44178-0. 34726-0. 29207 Fe-0. 86811 * -0 . 456670. 00845-0. 71500* *0 . 112410. 75992 * 酶得率0 . 47064*0. 15865-0 . 259050 . 55292*-0. 081400. 00229-0 . 11989 酶活力0 . 15904-0 . 49084*-0 . 58012* *0 . 45686*0 . 45831-0 . 62754* *-0 . 350490 . 64076* * 注: * 与* *分别表示 5% 和 1 % 下的显著性水平。 Note : / * 0 and / * * 0 mean significant difference at 5 %and 1%leve, l respectively. 相关。其中, 纤维素含量与酶得率及酶活力都呈显 著正相关, 也验证了成熟度越低酶含量越高酶活力 越大的结论。 3 结论 不同菠萝品种间, 蛋白酶及其余各组分的含量 有显著差异。相同的生长期内, 卡因品种的得汁率 少、 糖酸比小、 纤维素含量高、 酶得率和酶活力都较 其他品种高, 适宜做加工品种, 其余粤脆、 香水、 台农 17也比较适合加工, 巴厘最适合鲜销, 其次是台农 16。对于同一品种而言, 成熟度及植株部位对酶得 率和酶活力的影响较大, 表征成熟水平的酸糖比、 纤 维素含量、 含水率等因素对酶得率和酶活力呈显著 相关, 其中的关系式值得研究。 同一品种在不同的生长期内, 蛋白含量、 酸糖变 化、 酶活力、 组分等因素也不同, 应尽快研究, 寻求不 同品种不同用途的适宜采摘时间。 参考文献 1 CaiRL(蔡仁林 ). Practice and counter measures of develop - ment of agro -processing and circulation in Xuwen County . M od AgricEquip (现代

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论