食品工业科技

作者：李姿, 彭亦瑾, 姚瑶, 江永利, 易俊洁, 周林燕

关键词：苹果,多酚氧化酶,褐变抑制,分子对接,分子动力学模拟,

苹果中多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）通常以膜结合态（membrane-bound polyphenol oxidase，mPPO）和可溶态（soluble polyphenol oxidase，sPPO）两种形态存在，两者具有不同的酶学特性和高级结构。本研究从红富士苹果中分离纯化分别获得sPPO和mPPO，分析其最适pH和最适温度，并研究对香豆酸、曲酸、绿原酸对两种酶的抑制作用。结果表明，sPPO的分子量为30 kDa、最适pH和最适温度分别为7.0和45 ℃，而mPPO分别是67 kDa、7.5和55 ℃。基于氨基酸测序同源建模获得PPO的高级结构，sPPO主要由6个α-螺旋、2个β-折叠和多个无规卷曲组成，mPPO主要由8个α-螺旋、3个β-折叠和多个无规卷曲组成。对香豆酸和曲酸对PPO的抑制效果优于绿原酸，并且sPPO比mPPO更容易被抑制。对香豆酸、曲酸和绿原酸三种抑制剂对sPPO和mPPO均为可逆抑制。其中，对香豆酸和曲酸为竞争性抑制，绿原酸为混合型抑制。三种抑制剂能有效猝灭PPO荧光，并对PPO具有单一结合位点。分子对接结果表明抑制剂主要通过氢键和疏水相互作用与PPO结合，抑制剂可进入到sPPO的双铜结合区，而只结合于mPPO的疏水空腔。分子动力学模拟表明，与mPPO体系相比，抑制剂加入后sPPO体系的均方根偏差（root mean square deviation，RMSD）、均方根波动（root mean square fluctuation，RMSF）、回转半径（radius of gyration，Rg）值波动更大，氨基酸残基更灵活，sPPO的稳定性显著降低。本研究为深入研究抑制剂对PPO的抑制机理提供了一定的理论基础，对未来开发高效、绿色PPO抑制剂提供了一定的科学依据。

来源：2025年第19期

《食品工业科技》期刊编辑部

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