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关键词：
脉冲电场,脂肪氧化酶,构象,圆二色谱,荧光光谱
发表时间：
2011-11-30 14:54:31
摘 要 应用圆二色谱和荧光光谱研究了高压脉冲电场( PEF) 对脂肪氧化酶(LOX) 的二级和三级构象的影响效果。研究结果表明PEF 破坏了LOX 二级和三级结构。PEF 处理后, LOX 的CD 光谱中两个特征负峰值显著降低, 二级结构中α2螺旋含量显著降低( p < 0105) , 并且LOX 中α2螺旋含量和电场强度之间存在良好线性关系。PEF 处理后LOX发射光谱中特征峰(337 和583 nm) 的荧光强度显著增大( p < 0105) , 特征峰相对荧光强度和电场强度之间存在良好线性关系。结果表明PEF 酶活钝化跟酶二级和三级结构的破坏有关,为PEF 钝酶机理研究提供理论基础。
食品加工通常采用热处理来杀死和钝化食品中的微生物和酶, 保证食品安全, 延长食品贮藏期, 这就使得食品的色香味和营养损耗很大, 因此很多研究者着手研究非热力加工技术。高压脉冲电场(pulsed elect ric fields , PEF) 是目前备受关注的非热力杀菌技术之一[1 , 2 ] , 能在常温下有效杀死和钝化食品中的微生物和酶的同时很好地保持食品的品质, 延长食品货架期。目前在美国已经有商业化产品上市。
关于PEF 杀菌效果研究很多, 研究表明PEF 对很多食品腐败菌和致病菌有很好的杀灭效果。食品内源酶对食品质量影响很大, 酶活存在会影响食品的风味、色泽和稳定性从而破坏食品的品质。但相关PEF 酶处理的研究较少。PEF 技术对食品中很多酶都有较好的钝化作用, 但钝酶机理尚不清
楚, 一种观点认为PEF 处理后破坏了酶蛋白维持自身三维空间机构的弱共价键, 使酶蛋白构象发生变化, 导致酶最终失活[3 ] 。
光谱学目前被广泛应用于蛋白构象和功能研究中, 圆二色性光谱法(CD) 和荧光光谱分析法是最常用的分析蛋白质二级和三级结构的方法[4 , 5 ] 。CD 谱能有效地分析蛋白二级构象, 并通过CD 图谱分析能计算α2螺旋和β2折叠等各组分含量[6 , 7 ] 。荧光光谱分析法利用酶中蛋白质芳香族氨基酸(酪氨酸、色氨酸及苯丙氨酸) 具有自然荧光, 测定荧光的变化能反映酶蛋白质局部三级结构的变化。
关于PEF 杀菌效果研究很多, 研究表明PEF 对很多食品腐败菌和致病菌有很好的杀灭效果。食品内源酶对食品质量影响很大, 酶活存在会影响食品的风味、色泽和稳定性从而破坏食品的品质。但相关PEF 酶处理的研究较少。PEF 技术对食品中很多酶都有较好的钝化作用, 但钝酶机理尚不清
楚, 一种观点认为PEF 处理后破坏了酶蛋白维持自身三维空间机构的弱共价键, 使酶蛋白构象发生变化, 导致酶最终失活[3 ] 。
光谱学目前被广泛应用于蛋白构象和功能研究中, 圆二色性光谱法(CD) 和荧光光谱分析法是最常用的分析蛋白质二级和三级结构的方法[4 , 5 ] 。CD 谱能有效地分析蛋白二级构象, 并通过CD 图谱分析能计算α2螺旋和β2折叠等各组分含量[6 , 7 ] 。荧光光谱分析法利用酶中蛋白质芳香族氨基酸(酪氨酸、色氨酸及苯丙氨酸) 具有自然荧光, 测定荧光的变化能反映酶蛋白质局部三级结构的变化。
脂肪氧化酶(LOX , EC 1113111112) 能催化果蔬中不饱和脂肪酸氧化形成共轭氢过氧化物, 导致食品产生难闻的脂氧化气味[8 ] 。本文利用CD 色谱和荧光光谱法研究PEF 处理对LOX 二级和三级构象的影响, 旨在为PEF 技术钝酶机理提供理论基础。
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