Optimering af ekstraktionsprocessen og de enzymatiske egenskaber ved peroxidase fra gojibær
Lycium barbarum L. er en tørret og moden frugt af Lycium barbarum L., en plante i Solanaceae-familien. Den er rig på Lycium barbarum-polysaccharider, polyfenoler, carotenoider osv. og har den virkning, at den giver næring til lever og nyrer, nærer essensen og forbedrer synet. Det er en traditionel lægeurt, der kan bruges til både mad og medicin. Med den fortsatte uddybning af forskningen har det vist sig, at friske gojibær er rige på C-vitamin, betacaroten og andre næringsstoffer. Efterspørgslen efter friske gojibær er steget år for år. Men den tynde og saftige skal på friske gojibær er tilbøjelig til at blive beskadiget under opbevaring og forarbejdning, hvilket fører til brunfarvning og et fald i kvaliteten, hvilket i høj grad begrænser udviklingen af gojibærindustrien. Undersøgelser har vist, at brunfarvning af gojibær hovedsageligt er enzymatisk brunfarvning og ikke-enzymatisk brunfarvning. I øjeblikket fokuserer forskning i mekanismen for enzymatisk brunfarvning og antibrunfarvning af gojibær i ind- og udland hovedsageligt på polyphenoloxidase (PPO) og dens udvinding, adskillelse, oprensning og enzymatiske egenskaber. Forskning i peroxidase (POD) af gojibær fokuserer for det meste på vækst og miljømæssig stress af gojibær. Relateret litteratur rapporterer, at POD og PPO er nøgleenzymer, der forårsager enzymatisk brunfarvning i de fleste planter. Vores forskerteam fandt på et tidligt tidspunkt ud af, at gojibær har en høj peroxidaseaktivitet.
POD er en type oxidoreduktase, der er vidt udbredt i naturen og findes i dyr, planter og mikroorganismer. Den kan fjerne både fenolforbindelser og peroxider. POD kan katalysere oxidationen af fenoliske stoffer med peroxider, hvilket fører til brunfarvning af væv. Finger et al. fandt ud af, at POD kan katalysere dannelsen af quinoner fra phenoler i nærvær af H2O2. Richard Forgetts forskning viste, at POD under tilstedeværelse af PPO kan fremskynde oxideringen af fenoliske stoffer. PPO producerer H2O2 under den katalytiske oxidationsproces, mens POD bruger H2O2 som substrat til at generere quinonforbindelser. De to enzymer arbejder synergistisk i den enzymatiske bruningsproces. I de senere år har POD fået stor opmærksomhed på grund af dets involvering i enzymatisk brunfarvning af planter som lotusrod, salat og kartofler. Wang et al.s forskning har vist, at tørremidler hæmmer aktiviteten af POD under tørringsprocessen af gojibær og derved undertrykker den enzymatiske bruningsreaktion af gojibær. Ud fra dette kan man se, at POD spiller en vigtig rolle i den enzymatiske bruning, men der er i øjeblikket ingen rapporter om ekstraktion og enzymatiske egenskaber af POD fra gojibær.
At undersøge egenskaberne ved ulvebærperoxidase. Dette eksperiment tager Ningxia wolfberry som forskningsobjekt, optimerer homogenatekstraktionsprocessen af wolfberry POD ved hjælp af responsoverflademetode, opnår den optimale ekstraktionsproces og undersøger virkningerne af faktorer som temperatur, pH-værdi, metalioner, inhibitorer og substratkoncentration på aktiviteten af wolfberry POD-enzym for at give teoretisk grundlag for virkningsmekanismen for wolfberry POD og kontrol af brunfarvning under forarbejdning og opbevaring og forbedre kvaliteten af wolfberry.

Denne artikel optimerer for første gang udvindingsprocessen af POD fra Ningxia wolfberry som råmateriale. POD udvindes fra wolfberry ved hjælp af homogenatekstraktionsmetoden, og den samlede enzymaktivitet bruges som evalueringsindeks. Den optimale POD-ekstraktionsproces bestemmes ved hjælp af responsoverflademetoden med et fast-væske-forhold på 1:3, en ekstraktionstid på 5,0 timer og en buffer-pH på 6,0. Under disse forhold er POD-enzymaktiviteten (5148,59 ± 50,00) U, hvilket indikerer, at responsoverflademetoden effektivt kan optimere ekstraktionen af POD.

Forskning i POD's enzymatiske egenskaber har vist, at temperatur og pH er vigtige faktorer, der påvirker enzymaktiviteten. Den optimale temperatur og pH for POD er henholdsvis 50 °C og 6,0. Efter at være blevet behandlet med POD i pH-området 4,0-8,0 i 4 timer forblev enzymaktiviteten over 60%. Efter at være blevet behandlet ved en temperatur på 30-60 °C i 4 timer forblev pH-enzymaktiviteten omkring 60%, hvilket indikerer, at gojibær-POD er et syre- og alkaliresistent og stabilt enzym. Forskning har vist, at metalioner som Na+, Ca2+, K2+, Zn2+, Cu2+ samt inhibitoren citronsyre har en vis aktiverende effekt på POD. Blandt dem har Ca2+ den mest markante aktiverende effekt på POD, hvilket tyder på, at kontakt med Ca2+ bør undgås under opbevaring og forarbejdning af gojibær. Ascorbinsyre og natriumsulfit har en betydelig hæmmende effekt på enzymet, hvor ascorbinsyre har en bedre hæmmende effekt, hvilket indikerer, at ascorbinsyre effektivt kan hæmme aktiviteten af wolfberry Ca-enzymet.

Sammenfattende kan der under forarbejdning og opbevaring af gojibær træffes nogle foranstaltninger baseret på POD's egenskaber, såsom alkalisk reagensbehandling, opbevaring ved lav temperatur og tilsætning af ascorbinsyrehæmmere for at hæmme POD-aktivitet og forsinke brunfarvning af gojibær. Men mekanismen bag brunfarvning af gojibær er kompleks, og muligheden for antibrunfarvningsforanstaltninger skal stadig verificeres. Dette eksperiment undersøgte ikke strukturen af POD i gojibær. Det næste skridt er at adskille og rense Goji berry POD, studere dets strukturelle egenskaber og bedre forstå karakteriseringen og inaktiveringsadfærden af Goji berry POD. Resultaterne af denne undersøgelse bidrager til yderligere at afsløre mekanismen for enzymatisk bruning i gojibær, kontrollere forekomsten af enzymatisk bruning og har praktisk betydning for at forbedre kvaliteten af gojibær, hvilket giver et videnskabeligt grundlag for udvikling af nye processer og metoder til at hæmme enzymatisk bruning i gojibær.