论文部分内容阅读
香蕉是典型的呼吸跃变型果实。一旦成熟启动,果实将迅速软化。果实软化的主要是因为细胞壁降解,特别是果胶和半纤维素多糖的溶解和解聚合。本文从香蕉果肉中提取出细胞壁多糖(果胶和半纤维素多糖),并详细探讨了香蕉果实在软化过程中细胞壁多糖的降解方式以及酶促、非酶促降解因素对细胞壁多糖降解的影响。主要研究结果如下:
1.香蕉果实在成熟软化过程中,酸溶性果胶(ASP)含量显著降低;同时伴随着水溶性果胶(WSP)含量上升,表明酸溶性的原果胶逐渐溶解,转变成可溶性的果胶和果胶酸。1 mol/L KOH可溶性半纤维素多糖(HC1)和4 mol/L KOH可溶性半纤维素多糖(HC2)的含量也逐渐降低,与果实硬度下降相一致。
2.香蕉果实在成熟软化过程中,WSP、ASP、HC1和HC2的分子量均明显下降,这表明香蕉细胞壁多糖在成熟过程中发生了解聚合,由大分子的多聚物降解为小分子的多聚物。
3.WSP和ASP主要由半乳糖和半乳糖醛酸等单糖组成,而HC1和HC2的单糖组成主要为葡萄糖、木糖和甘露糖。随着香蕉果实的成熟软化,WSP中的半乳糖摩尔百分含量明显降低,半乳糖醛酸摩尔百分含量则有所上升,ASP的单糖组成变化与之相反;不过,HC1的单糖组成变化不大,而HC2中的葡萄糖和木糖的摩尔百分含量降低,甘露糖摩尔百分含量升高。
4.WSP和ASP的主链是由1,4-Galp残基连接而成的,HC1和HC2的主链则均主要是1,4-连接的葡萄糖(2,3,6-Me3-Glcp)。随着香蕉果实的成熟软化,WSP中的1,4-Galp残基的摩尔百分含量呈现上升趋势,而在ASP中则表现出下降的趋势,这可能是因为在果实成熟过程中WSP的一些副链发生了解聚合,主链的Galp残基含量相应增加;而在ASP向WSP转换过程中,有主链的断裂和降解。HC1和HC2的糖苷键组成在果实成熟过程中均无明显的变化。
5.·OH可促进细胞壁多糖的溶解,且具有剂量效应。在香蕉果实不同成熟阶段,·OH均可显著增加AIR(醇不溶性固形物)悬浮液中的总糖和糖醛酸的释放量;并且随着·OH浓度的增加,绿熟期香蕉果肉AIR悬浮液中的总糖和糖醛酸的产生量显著提高。·OH还可显著降低WSP、ASP、HC1和HC2的分子量。
6.Ca2+、Cu2+、Mg2+和Fe3+可显著抑制PG(多聚半乳糖醛酸酶)对WSP和ASP的降解,而Fe2+和Mn2+则起显著的促进作用。
7.在果胶多糖降解过程中,PG分别同PME(果胶甲酯酶)和β-Gai(β-半乳糖糖苷酶)具有协同作用。当在WSP和ASP酶促反应系统中PG活性一致时,添加PME或β-Gal可使还原基产生量显著增加。