A Goji Berry peroxidáz extrakciós folyamatának és enzimatikus jellemzőinek optimalizálása
A Lycium barbarum L. a Solanaceae családba tartozó Lycium barbarum L. növény szárított és érett termése. Gazdag Lycium barbarum poliszacharidokban, polifenolokban, karotinoidokban stb., és máj- és vesetápláló, esszenciát tápláló és látást javító hatású. Ez egy hagyományos gyógynövény, amely mind élelmiszerként, mind gyógyszerként felhasználható. A kutatások folyamatos elmélyítésével kiderült, hogy a friss goji bogyók gazdagok C-vitaminban, béta-karotinban és más tápanyagokban. A friss goji bogyók iránti kereslet évről évre növekszik. A friss goji bogyók vékony és lédús héja azonban a tárolás és a feldolgozás során hajlamos a károsodásra, ami barnuláshoz és a minőség romlásához vezet, ami nagyban korlátozza a goji bogyóipar fejlődését. Tanulmányok kimutatták, hogy a goji bogyók barnulása főként enzimatikus és nem enzimatikus barnulásból áll. Jelenleg a goji bogyók enzimatikus barnulásának és antibarnulásának mechanizmusával kapcsolatos hazai és külföldi kutatások elsősorban a polifenol-oxidázra (PPO) és annak extrakciójára, elválasztására, tisztítására és enzimatikus jellemzőire összpontosítanak. A goji bogyók peroxidázával (POD) kapcsolatos kutatások többnyire a goji bogyók növekedésére és környezeti stresszére összpontosítanak. A kapcsolódó szakirodalom arról számol be, hogy a POD és a PPO a legtöbb növényben enzimatikus barnulást okozó kulcsenzimek. Kutatócsoportunk a korai szakaszban megállapította, hogy a goji bogyók magas peroxidáz aktivitással rendelkeznek.
A POD a természetben széles körben elterjedt oxidoreduktáz típus, amely széles körben jelen van az állatokban, növényekben és mikroorganizmusokban. Fenolos vegyületeket és peroxidokat egyaránt képes eltávolítani. A POD katalizálhatja a fenolos anyagok peroxidok általi oxidációját, ami a szövetek barnulásához vezet. Finger és munkatársai megállapították, hogy a POD H2O2 jelenlétében képes katalizálni a kinonok képződését fenolokból. Richard Forgett kutatásai azt találták, hogy PPO jelenlétében a POD felgyorsíthatja a fenolos anyagok oxidációját. A PPO a katalitikus oxidációs folyamat során H2O2-t termel, míg a POD a H2O2-t szubsztrátként használja fel kinonvegyületek előállítására. A két enzim szinergikusan működik az enzimatikus barnulási folyamatban. Az utóbbi években a POD széles körű figyelmet kapott, mivel részt vesz a növények, például a lótuszgyökér, a saláta és a burgonya enzimatikus barnulásában. Wang és munkatársai kutatásai kimutatták, hogy a szárítószerek gátolják a POD aktivitását a goji bogyók szárítási folyamata során, ezáltal elnyomják a goji bogyók enzimatikus barnulási reakcióját. Ebből látható, hogy a POD fontos szerepet játszik az enzimatikus barnulásban, de jelenleg nincsenek jelentések a POD goji bogyókból történő kivonásáról és enzimatikus jellemzőiről.
A farkasbogyó-peroxidáz tulajdonságainak vizsgálata. Ez a kísérlet a Ningxia farkasbogyót veszi kutatási tárgynak, optimalizálja a farkasbogyó POD homogenizált extrakciós folyamatát a válaszfelületi módszertan segítségével, megkapja az optimális extrakciós folyamatot, és tanulmányozza az olyan tényezők hatását, mint a hőmérséklet, a pH-érték, a fémionok, az inhibitorok és a szubsztrátkoncentráció a farkasbogyó POD enzim aktivitására, annak érdekében, hogy elméleti alapot nyújtson a farkasbogyó POD hatásmechanizmusához és a feldolgozás és tárolás során a barnulás szabályozásához, valamint a farkasbogyó minőségének javításához.

Ez a cikk első alkalommal optimalizálja a POD kivonási folyamatát a Ningxia farkasbogyóból, mint nyersanyagból. A POD-ot homogenizált extrakciós módszerrel vonják ki a farkasbogyóból, és a teljes enzimaktivitást használják értékelési indexként. Az optimális POD extrakciós folyamatot válaszfelületi módszerrel határoztuk meg, 1:3 szilárd-folyadék arány, 5,0 óra extrakciós idő és 6,0 puffer pH mellett. Ilyen körülmények között a POD enzimaktivitás (5148,59 ± 50,00) U, ami azt jelzi, hogy a válaszfelületi módszertan hatékonyan optimalizálja a POD extrakcióját.

A POD enzimatikus jellemzőivel kapcsolatos kutatások megállapították, hogy a hőmérséklet és a pH fontos tényezők, amelyek befolyásolják az enzimaktivitást. A POD számára az optimális hőmérséklet 50 ℃, illetve 6,0 pH. Miután 4 órán keresztül 4,0-8,0 pH-tartományban kezelték a POD-ot, az enzimaktivitása 60% felett maradt. Miután 4 órán keresztül 30-60 ℃ hőmérséklet-tartományban kezelték, a pH enzimaktivitása 60% körül maradt, ami azt jelzi, hogy a goji bogyó POD sav- és lúgálló és stabil enzim. A kutatások megállapították, hogy a fémionok, mint például a Na+, Ca2+, K2+, Zn2+, Cu2+, valamint az inhibitor citromsav bizonyos aktiváló hatással van a POD-ra. Közülük a Ca2+nak van a legjelentősebb aktiváló hatása a POD-ra, ami arra utal, hogy a goji bogyók tárolása és feldolgozása során kerülni kell a Ca2+ -val való érintkezést. Az aszkorbinsav és a nátrium-szulfit jelentős gátló hatással van az enzimre, az aszkorbinsavnak jobb a gátló hatása, ami azt jelzi, hogy az aszkorbinsav hatékonyan gátolja a farkasbogyó Ca enzim aktivitását.

Összefoglalva, a goji bogyók feldolgozása és tárolása során a POD tulajdonságai alapján néhány intézkedést lehet hozni, például lúgos reagenssel történő kezelés, alacsony hőmérsékletű tárolás és aszkorbinsav-inhibitorok hozzáadása a POD aktivitás gátlása és a goji bogyó barnulásának késleltetése érdekében. A goji bogyó barnulásának mechanizmusa azonban összetett, és a barnulás elleni intézkedések megvalósíthatóságát még ellenőrizni kell. Ez a kísérlet nem vizsgálta a goji bogyó POD szerkezetét. A következő lépés a Goji bogyó POD elkülönítése és tisztítása, szerkezeti jellemzőinek vizsgálata, valamint a Goji bogyó POD jellemzésének és inaktiválási viselkedésének jobb megértése. E tanulmány eredményei hozzájárulnak a goji bogyókban az enzimatikus barnulás mechanizmusának további feltárásához, az enzimatikus barnulás előfordulásának ellenőrzéséhez, és gyakorlati jelentőséggel bírnak a goji bogyók minőségének javításában, tudományos alapot biztosítva a goji bogyókban az enzimatikus barnulás gátlására szolgáló új eljárások és módszerek kifejlesztéséhez.