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1、 延延 边边 大大 学学（二二 一一 年年 六六 月月本本 科科 毕毕 业业 论论 文文 本本科科毕毕业业设设计计题题 目目 : : 软枣猕猴桃果实成熟软化中果胶分解酶活性变化软枣猕猴桃果实成熟软化中果胶分解酶活性变化学学生生姓姓名名 ： 学学 院院 ： 农农 学学 院院专专 业业： 园园 艺艺班班 级级： 20062006 级级指指导导教教师师 ：学校代码：学校代码： 1018410184学学 号：号： 20641264152064126415延边大学本科生毕业论文摘 要为了研究软枣猕猴桃果实成熟软化中果胶分解酶活性的变化，以软枣猕猴桃为试材，测定了软枣猕猴桃在采后多聚半乳糖醛酸酶(Poly
2、galacturonase，简称 PG 酶)和-半乳糖苷酶（-galactosidase，简称 -Gal 酶）活性变化。结果表明，软枣猕猴桃果实在生长发育初期 PG 酶活性较高，在成熟前活性最低，但成熟期又急剧增加；软枣猕猴桃果实采后 1d，PG 酶活性达峰值，说明 PG 酶在软枣猕猴桃采后前期起主要作用。软枣猕猴桃果实在生长发育过程中-Gal 酶活性除幼果期外持续增加；软枣猕猴桃果实采后-Gal 酶活性继续增加，在采后4d 达峰值，说明-Gal 酶在软枣猕猴桃采后后期起主要作用。软枣猕猴桃果实成熟软化中果胶分解酶活性的变化，为软枣猕猴桃果实软化机理研究提供重要的基础数据，对软枣猕猴桃资源的开
3、发利用具有非常重要的意义。关键词：软枣猕猴桃；生长发育；采后；PG 酶；-半乳糖苷酶延边大学本科生毕业论文IIAbstractIn order to study the changes of pectin decomposition enzyme activity in Actinidia arguta fruit during mature and softening, we used Actinidia arguta fruit as materials，determined the changes of Polygalacturonase enzyme (Polygalacturonas
4、e, was called the PG enzyme) and -galactosidase (-galactosidase, abbreviation -Gal enzyme) activity. The results indicated that PG enzyme activity was high in the initial period of growth and lowest before maturity period，but increased largely during maturity period; PG enzyme activity reached a pea
5、k in the 1d after picking ，showing that PG enzyme play a leading role in the earlier period after picking. -Gal enzyme activity increased sostenuto during growth except young fruit stage; -Gal enzyme activity continue increased after picking，reached the peak in the 4d after picking，showing that -Gal
6、 enzyme play a leading role in the later period after picking.The changes of pectin decomposition enzyme activity in Actinidia arguta fruit during mature and softening providing important basic status for softening mechanism research. It has the very vital significance to the development and use of
7、Actinidia arguta resources.Key words: Actinidia arguta ；Growth；After picking ；Polygalacturonase；-galactosidase延边大学本科生毕业论文III目 录引 言11 材料与方法 21.1 试验材料 51.2 试验方法 52 结果与分析 72.1 软枣猕猴桃果实生长发育过程中 PG 酶活性变化 72.2 软枣猕猴桃果实采后 PG 酶活性变化 72.3 软枣猕猴桃果实生长发育过程中-半乳糖苷酶活性变化 .82.4 软枣猕猴桃果实采后-半乳糖苷酶活性变化 .8结 论.10参考文献.11致谢词.13延边
8、大学本科生毕业论文1引 言软枣猕猴桃(Actinidia arguta Sieb.et Zucc)，又名软枣子，猕猴梨，藤瓜,属于猕猴桃科(Actinidiaceae)、猕猴桃属(Actinidia)多年生落叶藤本植物，是猕猴桃属中在中国地域分布最广泛的野生果树之一。分布于东北、华北、西北及长江流域各省，朝鲜、日本、俄罗斯亦有分布，以我国东北三省的资源最为丰富，其中，小兴安岭和长白山山区较多见。软枣猕猴桃主要生长在森林深处。果实为椭圆形，长约 3cm，直径 1.5cm左右，果肉细腻，果味甜美，是难得的野生绿色果品。有水果 Vc 之王的美称，是第三纪孑遗植物，具有耐寒、耐旱、抗病的良好基因，属长
9、白山山脉特有的野生资源。多在海拔 800 米以上高山分布，8 月末9 月初成熟。单果重 7g 左右，最大果重 15g 左右。软枣猕猴桃汁具有阻断致癌性亚硝基化合物合成的作用，还含有硫醇蛋白酶的水解酶和超氧化物歧化酶（SOD）,可以嫩化肉类、具有养颜、提高免疫功能、增强抗癌、抗衰老、软化血管、抗肿消炎的功能。营养与保健价值极高，可加工成果酱、果汁、果酒，果脯。李时珍曾在本草纲目中生动地描述过猕猴桃名称的由来“其形如梨，其色如桃，猕猴喜食，故有诸名。 ”软枣猕猴桃产于长白山区各县，是长白山区著名的经济野果之一。果胶(Pcctin)是一组聚半乳糖醛酸。它具有水溶性,工业上即可分离,其分子量约 5 万
10、30 万。在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化（甲酯化，也就是形成甲醇酯）,其主要成分是部分甲酯化的 a(l,4)一 D 一聚半乳糖醛酸。残留的羧基单元以游离酸的形式存在。果胶存在于植物的细胞壁和细胞内层，为内部细胞的支撑物质。不同的蔬菜，水果口感有区别，主要是由它们含有的果胶含量以及果胶分子的差异决定的。果胶是一种天然高分子化合物，具有良好的胶凝化和乳化稳定作用。果胶分高酯、低酯果胶两种。高酯果胶主要用于果酱果冻、凝胶软糖果馅芯及乳酸菌饮料等的稳定剂。低酯果胶主要用于：甜点色拉凋味酱、冰淇淋、酸奶等的稳定剂。果胶与果汁生产时，果汁的粘度，清浊度有关。随着果蔬成熟，果蔬组织逐渐软化，
11、构成细胞壁的多糖质也逐渐变的可溶解。其程度因果蔬种类、品种等不同而有所不同。因此，形成各种类型的肉质，过度软化会使果蔬质量下降，调节保持适宜的软化程度是果蔬贮藏、流通过程中极为重要的延边大学本科生毕业论文2问题。果胶及果胶酶对果蔬的软化及贮藏性影响很大。但对于果胶酶的作用及软化机理仍有许多尚未搞清的地方。一般易软化的果蔬，其果胶酶活性高，贮藏性低，不易软化的果蔬，其果胶酶活性低，贮藏性高。因此，对易软化的果蔬，常由于采收早而达不到其成熟时的风味。对于高质量果蔬的开发，不仅需有很好的保藏技术，还需培育保质期长的品种，使其可充分成熟后再采收，这样就可保证果蔬有较好的风味。为了提高果蔬贮藏性和风味的
12、目的，必须进一步研究果蔬软化的机理1。果实的软化与细胞壁结构变化密切相关。影响植物组织软化的较重要的酶有 PG 酶和 Gal 酶、果胶甲基酯酶(Pectinmethyl esterase，简称 PME)等2。Gal 酶是水解果胶支链分子半乳聚糖的酶，PME 起到切除果胶的甲基使之转换成果胶酸的作用。总之，在细胞壁分解酶的作用下细胞壁成分分子结构发生变化，意味着果实细胞壁瓦解，也就是果实的软化，所以细胞壁成分分子结构容易发生变化的果实耐贮性差，反之耐贮性强。朴一龙等3进行了梨果实贮藏中可溶性果胶和半纤维素分子结构的变化的实验，结果表明：耐贮性强的苹果梨在贮藏中可溶性果胶分子大小变化不明显，但耐贮
13、性相对较弱的新高梨的可溶性果胶分子明显变小，说明梨的耐贮性与可溶性果胶分子结构变化有关；耐贮性强的苹果梨在贮藏初期半纤维素分子明显大于新高梨，苹果梨的半纤维素分子在贮藏过程中明显变小，但耐贮性相对较弱的新高梨的半纤维素分子大小变化不明显，说明梨的贮藏性与半纤维素的分子大小有关，而与半纤维素的分子结构变化似乎没有直接关系。早在 l965 年就有学者提出 PG 酶与番茄果实的软化密切相关4；随后也有许多研究表明 PG 酶是主要的细胞壁水解酶之一，其主要功能是水解果实细胞壁中果胶酸的 1，4-2-D 半乳糖苷键，使细胞壁结构解体，导致果实软化。番茄5 、桃6 、猕猴桃7 等果实在软化过程中，其硬度下
14、降，而 PG 酶活性逐步提高。陈发河等8在对葡萄(Vitis Vinifera Linn)的研究时发现，植物生长调节物质对葡萄浆果脱落的不同调节作用都与 PG 的表达有关，PG 活性表达可引起细胞壁结构的改变及其他细胞壁水解酶的释放，进而加速成熟的后续过程。因此认为，PG 酶是引起果实软化的主要原因。PG 酶在果实软化过程中起着重要作用，其至少有 4 个方面的证据： 果实软化进程与 PG 酶活性升高一致；体外实验中，PG 酶能直接水解从未成熟的果实中分离得到的细胞壁材料；未成熟果实的果延边大学本科生毕业论文3皮组织用 PG 酶液处理时，其细胞壁超微结构变化与果实成熟时的一样； 果实不能正常成熟
15、和软化的突变体(rin，nor 和 Nr)中 PG 酶的活性很低2。近年来的研究表明，PG 酶可能不是唯一调节果实软化进程的关键酶，其它细胞壁降解酶在果实软化过程中也起着重要作用。苹果、芒果、番木瓜、甜樱桃、鳄梨、猕猴桃、青梅等果实的硬度下降与-Gal 酶有密切的关系9,10。-Gal 酶作用于鼠李半乳聚糖骨架的支链残基，降解果胶聚合体，破坏细胞壁结构，从而使果实软化11。Fische 等12认为，-Gal 酶在果实软化早期含量丰富，参与降解细胞壁半乳糖苷键，导致细胞壁的完整性下降。Gross 等13报道，细胞壁半乳聚糖的下降先于或伴随着可溶性多聚醛酸的增加，而且 -Gal 酶在果实成熟的早期
16、先于 PG 酶出现。但有的学者9.14却认为 -Gal 酶与果实成熟软化无关。薛炳烨15报道，肥城桃果实中-半乳糖苷酶是一种与细胞壁结合的酶，其活性很高，与果实硬度下降密切相关，但 -Gal 酶则与之无关。但金美贤等16研究发现桃果实在成熟中 PG 酶活性增加，而完熟期和贮藏中 -Gal 酶活性明显增加。猕猴桃的 PG 和 -Gal 酶在成熟过程中活性增加17。陈昆松等10研究发现，从成熟中华猕猴桃果实中克隆到了一 个 -Gal 酶基因 cDNA 片段， mRNA 在采收时最为丰富，随后下降，并认为 -Gal 酶可能在猕猴桃果实后熟软化的启动阶段起作用，用外源乙烯处理可诱导 -Gal 酶基因的表达。Ross 等18以苹果为材料也得到相似的结果。罗自生等19研究发现，贮前
