多酚氧化酶酶源筛选及酶法制取茶色素研究

【摘要】：茶色素是一类茶多酚类化合物（主要为儿茶素类）氧化（酶促氧化或非酶促氧化）产物，一般在红茶发酵中形成，主要成分为茶黄素（theaflavins，TFs）、茶红素（thearubigins，TRs）和茶褐素(theabrown，TB),具有重要的药理作用。 茶色素直接从红茶中提取，含量太低，其有效成分茶黄素含量更低；酶促氧化制取茶色素与红茶中提取的茶色素进行比较,茶黄素的含量明显高于后者；从茶叶中获取多酚氧化酶受到季节和成本等因素影响，难以使酶法氧化制取茶色素产业化。 本文通过对多酚氧化酶(PPO)新酶源材料的研究，探索了体外酶促氧化茶多酚制取茶色素的工艺途径，旨在为实现茶色素制取的产业化奠定基础。 对多酚氧化酶提取方法进行了比较研究，结果表明,在提取温度、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpoly- pyrrolidone, PVPP)添加量相同的条件下，采用匀浆提取法的缓冲液组成和pH值对酶活性影响较大，采用柠檬酸－磷酸盐缓冲液对提高酶活性较有利；用pH5.6缓冲液比用pH5.8所得的酶活性高。丙酮粉提取法会引起回收酶活性较大损失，其总酶活仅是缓冲液匀浆法和浸提法的1/5、1/7,但酶制剂本身的酶活性较好，使用方便，有利于工业化生产应用。 以20多种植物和果品为酶源材料，经揉碎变色和酶促活性比较，结果发现以苹果、梨、桑叶、蘑菇和皋茶为材料的多酚氧化酶活性（分别以邻苯二酚和茶多酚为底物）较高。 分别以茶多酚和邻苯二酚为底物，对不同来源多酚氧化酶的最适pH进行了研究。结果表明，以茶多酚为底物时，苹果、梨、蘑菇、桑叶和皋茶的多酚氧化酶最适pH分别为5.6、7.2、6.8、7.0和5.2；以邻苯二酚为底物时，最适pH分别为6.0、6.0、7.0、7.0和5.2。 测定了不同来源多酚氧化酶的酶粉在贮存过程中的活性变化，研究结果显示，不同来源的多酚氧化酶在贮存过程中酶活性均呈现出下降趋势,但下降幅度有差异。以邻苯二酚和茶多酚为底物时，酶活性变化大小顺序均表现为：蘑菇梨茶叶苹果皋茶桑叶，其中蘑菇和桑叶来源的多酚氧化酶对两底物的作用活性存在较大差异。 对不同来源多酚氧化酶的同工酶的分析结果表明，以邻苯二酚为底物时，梨、苹果、桑叶与茶叶的多酚氧化酶的同工酶谱带相近，而皋茶、蘑菇与茶叶间差异较大；以邻苯三酚为底物时，茶、蘑菇和桑叶来源的多酚氧化酶的同工酶亮度较好。说明多酚氧化酶以邻苯二酚作为底物时的效果要好于邻苯三酚。 分析比较了不同材料和不同提取方法得到的多酚氧化酶酶法制取茶色素的效 WP=7 果，研究结果表明，以茶酶液制取法、苹果酶粉法、梨酶液法获得的多酚氧化酶制取茶色素效果为佳。经茶、苹果、梨的多酚氧化酶酶法制取的茶色素得率分别为313.5mg·g-1、342.35 mg·g-1和114.55 mg·g-1；茶色素产品中TFs和TRsⅠ的总含量分别为676.22mg·g-1、89.78mg·g-1和37.28mg·g-1；单位酶活的产品转化率分别为 13.17mg·g-1·μ-1、19.27mg·g-1·μ-1和8.37mg·g-1·μ-1。

【关键词】：茶色素 多酚氧化酶 酶源材料 同工酶
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TQ28
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