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荔枝果皮花色素苷酶基因的克隆与酶学性质研究

荔枝果皮花色素苷酶基因的克隆与酶学性质研究
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  • 批准号:30671466
  • 批准年度: 2006年
  • 学科分类:食品微生物学基础(C200301) |
  • 项目负责人:庞学群
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:华南农业大学
  • 资助金额:27万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2007年01月01日 至 2009年12月31日
  • 中文关键词: 荔枝;果皮;花色素苷酶;克隆;酶学
  • 英文关键词:;;cloning;

项目摘要

中文摘要

影响荔枝贮运和出口销售的最关键问题是果皮的迅速褐变。对于荔枝果皮褐变机理人们从多方面、多层次进行了大量的长期研究,但对于复杂的褐变机理仍然不能全面解释和阐明。我们首次发现荔枝果皮存在高活力的花色素苷酶,该酶可能与PPO和POD协同参与了荔枝果皮的酶促褐变。本项目拟在以往的研究基础上,进一步探讨该酶与真菌花色素苷酶、高等植物β-糖苷酶的酶学性质差异,克隆编码荔枝果皮花色素苷酶的全长cDNA,将该cDNA在E.Coli中表达,分析重组酶的酶学特性,从氨基酸序列水平比较该酶、真菌花色素苷酶及高等植物β-糖苷酶行同源性,分析该酶的特异性,并探讨其在果皮褐变中的表达特性,从分子水平证实荔枝果皮花色素苷酶的存在。探讨这些问题,有助于我们更好地了解荔枝果皮的花色素苷酶和花色素苷降解机理、进一步完善酶促褐变机理及提出减轻荔枝果皮褐变的措施。这对于植物学和食品科学花色素苷降解方面的研究也具有重要的参考价值。

结题摘要

影响荔枝贮运和出口销售的最为关键的问题是果皮的迅速褐变,对于荔枝果皮酶促褐变机理的研究,迄今未能从荔枝果皮克隆到PPO基因和亦未能确定参与褐变的POD基因,不能准确地解释和阐明复杂的褐变机理。本研究从花色素苷降解的角度研究荔枝的褐变机理,发现荔枝果皮存在高活力使花色素苷褪色褐变的未知酶,通过多步分离纯化,包括DEAE-琼脂糖和葡聚糖凝胶层析,得到该酶的单一蛋白条带,大小约110 kDa,蛋白测序结果表明荔枝花色素苷降解酶为一种漆酶或双酚氧化酶。根据荔枝漆酶蛋白测序,已获得荔枝漆酶全长cDNA,长度为1951bp,编码566个氨基酸序列,氨基酸序列的同源性分析表明,荔枝漆酶与槭树的漆酶较近源,相似性达77%。荔枝漆酶对部分纯化的荔枝花色素苷亲和力最高,对4-甲基邻苯二酚、邻苯二酚和芥子醇表现一定的活性,对松柏醇、对苯二酚、对甲基苯胺等酚类物质不表现活力,与已报道的杨树和槭树的漆酶的底物亲和力方面有一定的差异。分析荔枝花色素苷降解酶基因在采后荔枝果皮褐变中的表达特性,发现一些防褐处理,如适当的包装、硫处理和热处理,能抑制荔枝漆酶基因的表达。

评估说明

    国家自然科学基金项目“荔枝果皮花色素苷酶基因的克隆与酶学性质研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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