脉冲电场对脂肪氧化酶及多酚氧化酶构象影响的光谱分析

以多酚氧化酶(Polyhenol oxidase, PPO)和脂肪氧化酶(Lipoxygenase, LOX)为研究材料, 利用圆二色谱(CD)和荧光光谱分析了脉冲电场(PEF)对此两种酶蛋白二级和三级构象的影响。PPO和LOX酶活在电场强度为20 kV·cm-1的同轴处理室内处理320 μs分别降低了60.3%和21.7%,并且,随着电场强度的增大, 脉冲处理时间的延长, PPO与LOX酶的活性进一步降低。通过CD光谱图发现, PEF处理后,PPO和LOX的α-螺旋含量显著降低, 而β-折叠含量则呈现增长, 表明PPO与LOX酶蛋白中的二级构象在PEF处理后发生了极大的改变, 酶活钝化和二级结构的破坏之间存在对应关系。PEF处理后LOX的荧光强度增加, 随电场强度增强荧光强度增加幅度显著增大,表明PEF破坏了LOX三级构象,酶活钝化和三级结构的破坏之间存在对应关系。     

食品微生物对超高压处理的逆境响应

 超高压（High Hydrostatic Pressure,HHP）作为一种非热杀菌技术,在食品工业中有着很广泛的应用,与传统的热加工处理相比,在保持食品品质、杀菌、钝酶等方面都有其明显的优势。通过对国内外相关文献的分析,对HHP处理后处于亚致死状态食品微生物的细胞膜、遗传与结构物质、机体代谢等方面,以及大部分食品微生物在应对外界的多种刺激时而进行的普遍性调控机制的研究进行了总结,探讨了经过HHP处理后处于亚致死状态的食品微生物在逆境下存活的应激反应。     

高静压对淀粉结构及糊化性质的影响

综述了高静压对淀粉的影响。阐述了高静压的定义及其原理,与高静压的作用直接相关的淀粉结构及其性质。根据文献资料报道对25种以上淀粉的研究表明,高静压不仅对淀粉结构影响明显,包括微观结构、宏观颗粒形态,而且对淀粉糊化过程及性质也有较大的影响。施加的压力、淀粉的种类、处理温度、溶液浓度不同,对淀粉的结构和糊化影响也显著不同。大量的研究表明,高静压对淀粉的处理是有潜力的非热物理变性的手段,通过利用不同的高静压处理手段,得到不同品质的高静压淀粉产品,使淀粉在不同的领域中发挥更大的作用。     

高静水压诱导水稻产生突变的研究

 以78 MPa高静水压力处理已浸泡10 h的水稻（Oryza sativa L.）粤香占、粤丰占和测64种子12 h,成苗后移栽至大田,对其处理当代和后代的农艺性状进行调查和分析,结果表明,处理当代中,粤香占、粤丰占和测64的穗粒数分别增加了5.2%、1.2%和17.0%,且测64达到显著性差异水平;测64处理的生育期延长10 d,而粤香占和粤丰占则分别早熟5 d和2 d 。在处理的当代和后代中出现了可遗传的突变体,突变性状中既有质量性状也有数量性状,其中紫色叶鞘和穗下节伸长属于质量性状突变,株高、粒长和穗粒数等属于数量性状突变。突变频率因品种不同而存在差异,表现为：测64>粤丰占>粤香占。通过4年6代的筛选,共获得近100份包括叶、茎、穗、粒、育性和生育期等性状发生明显变异的突变体,已稳定的突变株系22个,其中7个突变株系的综合性状明显较对照好,具有良好的应用前景。     

金属离子辅助高静压钝化树莓多酚氧化酶研究

 树莓多酚氧化酶具有较强的耐压性,在600 MPa压力下处理45 min,其残余酶活仍高达40%以上。为了进一步钝化树莓内源多酚氧化酶的活性,研究了金属离子辅助高静压对树莓多酚氧化酶钝化的影响。在树莓多酚氧化酶粗酶液中添加对酶活性有抑制、激活、无改变的金属离子,研究其辅助400、600 MPa压力处理钝化树莓多酚氧化酶的效果。发现添加金属离子后,多酚氧化酶的活性随压力增大、时间延长而降低;Fe²⁺、Mn²⁺以及Cu²⁺均有不同程度的协同高静压钝化作用,而Ca²⁺在钝化树莓多酚氧化酶时与高静压出现拮抗现象,对树莓多酚氧化酶活性无影响的Zn²⁺未出现协同/拮抗作用。     

超高压处理对海参自溶酶活性影响的研究

 海参的超高压处理与传统的处理方法相比有许多优越性,具有十分广阔的应用前景。研究了超高压处理过程中压力（0.1~550 MPa）、保压时间（0~30 min）、温度（24~62 ℃）及保压方式对海参自溶酶活性的影响。在室温、保压20 min的条件下,200 MPa左右较低压力下酶活性降低,相对残存活性为88.25%;250 MPa较高压力下自溶酶被激活,酶活性为106.77%;550 MPa高压下酶活性最低为29.81%。自溶酶活性随保压时间和温度的增加先上升后下降;保压方式对自溶酶活性的影响不大。同时利用误差反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network,BP人工神经网络）,模拟了超高压钝酶效果,与实验结果比较,平均相对误差为0.9%,可以获得较好的预测结果。研究结果表明,在一定的压力、保压时间和温度下,酶被激活,其活性上升;而在一定的压力、保压时间和温度下,酶被钝化,活性降低。对优化海参超高压钝酶工艺具有一定的参考价值。     

高静水压对水稻种子萌发及同工酶的影响

 利用不同静水压力和不同保压时间处理了籼稻粤香占种子，研究发现，随着压力的增加和保压时间的延长，水稻发芽率和成苗率明显下降，高压处理后的水稻在苗期的生长受到明显抑制，大约生长30 d株高才赶上对照；聚丙烯酰胺凝胶电泳显示高静水压力抑制了种子幼苗的酯酶（Esterase）同工酶的表达，但对其它几种同工酶如过氧化物酶（Peroxidase）、超氧化物歧化酶（Superoxider Dismutase）和苹果酸酶（Malic Enyme）等影响较小。利用同一压力和保压时间处理，不同类型的水稻（Oryza sativa L.）品种种子，其中包括籼稻（粤香占和南京11）、粳稻（秋光和台中65）和中间类型Bulu稻（Bulu Gendjah 和Bulu Rusa），结果发现所有类型水稻种子的发芽率和成苗率都显著降低，但因水稻类型的不同其影响程度也不同，籼型水稻南京11和粤香占的耐压性最弱，粳型水稻秋光和台中65最强，中间型Bulu水稻Bulu Gendjah和 Bulu Rusa居中。上述结果表明，静水高压能够显著降低水稻的种子的发芽率和成苗率，抑制幼苗前期的生长和酯酶同工酶的表达。     

高静水压处理水稻诱导稳定遗传变异系的DNA分析

 用高压手段诱变水稻品种“毕粳38”,产生了两个稳定的可遗传的变异：变异1,植株分蘖减少,成熟期较原种提早20 d;变异2,植株变高,分蘖增加,籽粒变长,类似于籼稻。对原种及两个变异进行了ISSR及RAPD分析,结果显示原种及两个变异在ISSR和RAPD的检测中多态性明显,分别为28.57%和45.98%。变异2的变异大于变异1;ISSR检测中原种与变异1的平均绝对距离系数为0.030 3,与变异2的平均绝对距离系数为0.261 3。RAPD检测中原种与变异1的平均绝对距离系数0.084 5,与变异2的平均绝对距离系数为0.416 7。研究结果表明：高静水压可以对高等植物的种子进行诱变,产生在表型上及DNA分子水平上均可稳定遗传的变异。研究结果首次从DNA分子水平上证明高静水压处理可以产生变异。继各种化学制剂、各种射线诱变等方法之后,高压不失为一种行之有效的新诱变方法。     

水分对高静压处理不同类型淀粉微观结构的影响

利用高静压(HHP)作为物理变性方法处理糯玉米淀粉和木薯淀粉,考察水分含量对不同类型淀粉的糊化及重结晶的影响。用偏光显微镜、扫描电子显微镜观测HHP处理后淀粉颗粒的形态变化,利用激光粒度分析仪记录淀粉颗粒的粒度分布及变化规律,结合X射线衍射曲线及低场核磁共振图谱,分析淀粉颗粒内水分的结合方式及程度。结果表明:当粉水比(淀粉质量和水质量之比)为3/10~5/10时,在HHP处理下,两种淀粉均发生结晶解体和溶胀现象。糯玉米淀粉的重结晶程度顺序为4/10粉水比3/10粉水比5/10粉水比;木薯淀粉颗粒结晶结构完全消失,结晶破坏的程度是3/10粉水比4/10粉水比5/10粉水比。随着水分含量增大,糯玉米淀粉及木薯淀粉的粒度逐渐增大。干燥后淀粉中的水分主要以结合水的形式存在,且水分参与结晶结构的形成。     

静水高压处理对水稻植株生理特性的影响

 以75 MPa静水高压处理萌动的水稻种子12 h，成苗后移栽至大田，研究高压处理后植株剑叶光合特性的变化。结果显示，静水高压处理后，粤香占和粤丰占种子的发芽率分别降低了14.4% 和16.6%，成苗率分别降至对照的24.6%和21.9%，生长明显受抑制，幼苗的株高在35天左右才能追赶上对照。高压处理的粤香占剑叶在生育过程中的净光合速率（P_n）和表观量子效率（AQY）的总平均值分别比未处理的对照增加了9.2%和12.4%，而粤丰占则分别增加5.7%和17.4%。高压处理后两个品种的植株叶片不同生长时期的平均光合色素含量均高于未处理的对照，在生长后期的衰老过程中高压处理植株剑叶的色素含量和PSⅡ光化学效率F_v/F_m下降速率较各自的未处理对照缓慢。高压处理后两个水稻品种的生物量和单株产量分别比对照提高了8%~27%及7%~14%。提出高压处理可能作为一种新的选育品种的方法。     

高压处理后水稻抗氧化酶活性及对逆境胁迫的响应

 对经高静水压处理的水稻粤香占（Oryza sativa L. cv. Yuexiangzhan）种子播种后的植株进行了抗氧化酶活性的测定和对逆境胁迫响应的研究。结果表明,高压处理抑制了水稻生长早期（12 d）色素和蛋白质含量的增加,并使早期抗氧化酶活性表现较对照低。随着播种天数增加,经高压处理的材料中的色素、蛋白质含量不同程度地增加,抗氧化酶活性发生改变,至播种后32 d时,高压处理的叶绿素含量和可溶性蛋白含量都高于对照粤香占。在自然低温条件下,经高压（干压、湿压）处理的植株其Rubisco大、小亚基含量和光合色素含量较高,抗光抑制能力增强,具一定的耐低温性。