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影响双孢蘑菇褐变代谢机制研究

张芳  
【摘要】:双孢蘑菇是我国栽培和出口的重要食用菌,味道鲜美、质地脆嫩、营养价值高,深受国内外消费者喜爱。然而,常温下双孢蘑菇采后1~2d水分就大量丧失、明显褐变,3d自溶,商品价值受到严重影响。褐变成为限制双孢蘑菇贮藏与销售的主要因素。本文首先研究了贮藏中影响双孢蘑菇褐变的主要因素,在此基础上研究了贮藏温度对双孢蘑菇活性氧代谢及酚类物质代谢的影响,双孢蘑菇酚类底物HPLC、LC-ESI-MS分析,以探讨双孢蘑菇褐变机理。研究内容及结果如下。 1.贮藏中影响双孢蘑菇褐变的主要因素研究了(5±0.5)℃,(50%±5%)RH条件下蘑菇失水与褐变、细胞膜透性、O_2-产生速率及MDA含量变化的关系。结果表明,当双孢蘑菇采后失水量达到8%以上时,白度下降、O_2-产生速率和MDA含量增加、细胞膜透性迅速增大。经分析认为,双孢蘑菇失水8%以上构成水分胁迫,导致细胞膜结构破坏;细胞膜结构损伤是双孢蘑菇褐变的直接原因;失水能够引起O_2-的积累,导致细胞膜过氧化,但O_2-的积累并不能引发褐变,可能只是加速了细胞膜结构破坏的进程。此外,贮藏过程中失水5%的双孢蘑菇即基本失去商品价值,而一定程度(≥8%)的失水才会引起褐变,因此,失水并非影响双孢蘑菇贮藏过程中发生褐变的关键因素。对不同贮藏温度影响双孢蘑菇褐变的研究表明,(1±0.5)℃,(90%±5%)RH条件下贮藏的蘑菇褐变指数最低,贮藏期最长;低温能有效延迟褐变发生,延长货架期;低温是影响双孢蘑菇褐变的主要因素。 2.温度对双孢蘑菇活性氧代谢及酚类物质代谢的影响及指标间相关性分析研究了(1±0.5)℃、(4±0.5)℃、(8±0.5)℃等不同贮藏温度对双孢蘑菇褐变、活性氧、酚类代谢的影响。结果表明,不同温度对活性氧代谢的影响非常显著,温度越低,越有利于延缓细胞内氧化势的增高以及细胞结构完整性的保持,主要表现在O_2-和H2O_2积累越少,活性氧清除酶系统的相关酶(SOD、CAT)活性越高;较低的贮藏温度能够推迟总酚含量,PPO、POD活性高峰的出现;经主成分分析(PCA)、偏最小二乘回归分析(PLSR)以及通径分析,得出在双孢蘑菇褐变进程中,关键指标是细胞膜透性、PPO和褐变指数,影响细胞膜透性的主要因子是H2O_2含量,影响褐变的主要因素依次是PPO、细胞膜透性和POD,其中POD的作用被O_2-削弱。 3.双孢蘑菇褐变底物研究采用HPLC对不同贮藏时间以及酶促反应前后酚类物质进行分离,LC-ESI-MS对主要酚类物质分子量进行分析,结果表明PAL活性高峰前后,双孢蘑菇的酚类物质组成有较大变化,主要表现为含量增多。此外,双孢蘑菇多酚氧化酶PPO、过氧化物酶POD对不同酚类物质的亲和力不同,它们对酚类底物的作用可能有一定顺序:酚类底物首先特异性地与POD反应,生成邻苯二酚,之后邻苯二酚再与PPO作用生成琨,最终形成黑色素;经一级质谱分析推测出双孢蘑菇的3种酚类物质,其中酪氨酸为一元酚,多巴和咖啡酸为二元酚。


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