2022年11月12日，伟德bv1946官网马嫄副教授课题组在国际期刊LWT -Food Science and Technology（Q1，IF: 6.056）发表题为“Comparative study of the biochemical properties of membrane-bound and soluble polyphenol oxidase from Prunus mume”的研究性论文。该文第一作者为马嫄副教授和硕士研究生陈媛媛，通讯作者为马嫄副教授。该研究获资助BV伟德国际1946研究生创新基金（YCJJ2021098）资助。

梅（Prunus mume Sieb. et Zucc.），通常称为青梅，原产于中国，包括日本、韩国和越南在内的许多东亚国家都有广泛种植。青梅富含有机酸、维生素C、黄酮类化合物、酚酸，具有抗菌、抗肿瘤的作用，可以帮助降低血脂和调节生理代谢，但青梅在收获和加工中容易发生酶促褐变。酶促褐变对青梅及其它果蔬的安全性、质量和营养价值都有不良影响。多酚氧化酶（PPO, polyphenol oxidase, EC.1.14.18.1）是酶促褐变的主要内源性酶，因此，迫切需要对PPO的生化特性进行深入研究，以帮助寻找具有控制PPO活性和防止酶促褐变的方法，减少青梅及其它果蔬在储存、运输、包装或加工过程中因PPO引起的酶促褐变，降低其对品质的影响。PPO的抑制和钝化一直是研究热点，通常以可溶态（sPPO）和膜结合态（mPPO）两种形式存在于果蔬组织中，且两种形态多酚氧化酶在不同的果蔬中以不同的比例存在，通常在大多数果蔬中以mPPO形态存在。与sPPO相比，对于mPPO的研究较少。植物中mPPO活性的状态是一个值得关注的问题，在正常生理状态下的植物细胞中，附着在类囊体膜上的mPPO保持低活性状态，不参与酶促褐变，当植物组织遭受机械损伤时，就会转换成溶解态并参与反应。以往的研究对青梅及其加工过程中PPO的活性变化进行测定，尚未对两种形态的PPOs进行性质研究。本研究对分离纯化后青梅中的sPPO和mPPO进行性质分析，通过比较两者的动力学参数，底物特异性，最适pH及其稳定性、最适温度及其稳定性，探究不同条件下的金属离子和抑制剂对sPPO和mPPO活力的影响。这项研究比较了sPPO和mPPO的特性及其差异，为果蔬产品的开发和褐变机制的研究提供参考和技术支持。

研究亮点

sPPO的最高活性是儿茶酚，而mPPO的活性是儿茶酚和4-甲基儿茶酚。

sPPO的最佳pH值为5.0、4.5，mPPO为5.5，sPPO和mPPO的最佳温度分别为40 ℃和60 ℃，sPPO的酸性更强，环境耐受性更强，而mPPO在温度变化中更稳定。

Mg²⁺和Na⁺对梅花的sPPO和mPPO的活性 Al³⁺和K⁺对sPPO和mPPO有抑制作用，Cu²⁺和Ca²⁺对sPPO有抑制作用，对mPPO有激活作用。

亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、L-半胱氨酸酸、谷胱甘肽和抗坏血酸对sPPO和mPPO有明显的抑制作用。

研究结论

该研究分析并比较sPPO和mPPO的特性，加深了对青梅中PPO的研究，为果蔬酶促褐变的控制提供了理论依据。研究发现，sPPO对底物邻苯二酚具有高亲和力，而邻苯二酚和4-甲基邻苯二酚的mPPO活性最高。sPPO最适pH为5.0，而mPPO最适pH为双重pH，分别为4.5和5.5。在不同pH水平下，mPPO的活性也远高于sPPO。sPPO和mPPO的最适温度分别为40 ℃和60 ℃，mPPO在温度变化过程中保持了较好的稳定性。此外，两种PPOs在最适pH、最适温度和底物下表现出不同的表征，说明sPPO和mPPO可能具有不同的构象结构。更重要的是，sPPO和mPPO对金属离子和化学抑制剂表现出不同的反应。对8种抑制剂对sPPO和mPPO的作用进行比较分析，发现亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、L-半胱氨酸、谷胱甘肽和抗坏血酸的抑制作用最为明显。这些发现为更好地理解sPPO和mPPO在不同植物中的应用以及对抑制酶的应用提供了科学依据。

图文赏析

马嫄，硕士生导师，BV伟德国际1946教学名师，“食品科学与工程”国家级一流本科专业负责人、“课程思政”示范专业负责人，四川省线上线下混合式一流课程-“食品工艺原理”课程负责人。

主要从事农产品贮藏与加工，特别是在果蔬、肉类原料的保鲜、功能性成分提取及精深加工研究，川菜工业化和信息化研究方面成果突出。迄今为止，主持和参与国家教育部项目4项，四川省科技厅项目18项，成都市科技局项目11项及多项企业委托研发项目。主持及参与完成四川省科技成果鉴定20余项，获中国轻工业联合会科学技术奖一等奖1项，授权国家发明专利13项，发表SCI论文和中文核心期刊论文50余篇。

陈媛媛，伟德bv1946官网食品科学与工程专业，2019级硕士研究生，研究方向为食品科学，硕士期间发表SCI论文2篇。

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