番茄品质劣变因子检测提取技术的研究及应用

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番茄作为我国的大宗消费果蔬,其在贮藏运输过程中受外界条件刺激及细胞新陈代谢的影响时,机体内的氧自由基含量增加,从而引发过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等组成的酶保护系统发挥作用,所以通过提取果蔬劣变过程中的相关酶,并对其含量的变化进行检测,可进一步的检测果蔬品质变化。因此,针对果蔬中的品质劣变因子,开发相关的检测和提取方法对监测果蔬品质的劣变程度是至关重要的。本文以番茄劣变过程中相关过氧化氢酶和超氧化物歧化酶为研究对象,设计合成特异性量子点荧光探针,分别建立了过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的免疫荧光光谱分析法。基于荧光光谱阵列分析法结合免疫分析法,开发了多酶同时、可视化的荧光阵列检测技术,建立过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的高灵敏度、高通量的传感分析体系。同时以离子液体为基础结合双水相体系,开发简单、高提取率的样品前处理方法,为酶蛋白的提取和检测提供一定的技术支持。本研究主要从以下三个方面开展:1.过氧化氢酶量子点标记荧光免疫法检测方法的建立以过氧化氢酶为研究对象,合成特异性量子点荧光探针,结合免疫竞争法,建立过氧化氢酶的荧光检测方法。实验利用1-乙基-(3-二甲氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)偶联剂激活QDs表面的羧基功能团,将激活后的QDs与过氧化氢酶进行共价偶联,以获得量子点荧光探针。以荧光强度为指标,对荧光探针合成条件和免疫荧光分析检测条件等参数进行优化。结果表明,活化剂的最佳添加量10μL、体系最佳p H 7.4、抗体的最佳浓度1μg/m L、荧光探针的最佳浓度是10μg/m L、封闭液BSA最佳浓度1%、反应时间60 min,并在此最佳条件下建立了过氧化氢酶检测模型,该方法线性范围为1~1000μg/m L,相关系数为0.9 942,最低检测限可达2.5×10-2μg/m L。同时对番茄样品进行加标回收试验,结果表明该方法回收率高,且具有较好的稳定性和特异性,可以初步实现对过氧化氢酶的定量,为实际检测节省了大量时间,适用于大样本快速检测,具有良好的应用前景。2.超氧化物歧化酶量子点标记荧光免疫法检测方法及同时测定过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的免疫荧光阵列方法的建立基于荧光光谱法原理,结合免疫荧光法和阵列分析法,建立了同时测定超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的阵列检测技术。本研究首先通过碳二亚胺法,合成了超氧化物歧化酶特异性量子点荧光探针,基于免疫竞争分析法建立超氧化物歧化酶的荧光免疫检测方法,并通过单因素实验对探针的合成条件和检测条件进行了优化。结果表明,抗体的最佳浓度1.5μg/m L、荧光探针的最佳用量40μg/m L、封闭液BSA最佳浓度1%、反应时间60 min。该方法线性范围为1~1000μg/m L,相关系数为0.9 894,最低检测限可达5×10-2μg/m L。样品加标回收试验表明该方法具有较好的特异性和稳定性。同时结合免疫分析法和荧光光谱阵列分析法的,在酶标板中建立过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的高灵敏度、高通量的传感分析体系,以实现了番茄中相关酶蛋白类的多种酶含量的一次性、可视化检测,同时该方法也为用于其它酶蛋白类的定量检测提供了参考。3.过氧化氢酶和超氧化物歧化酶离子液体-双水相提取方法的建立基于[(H2NC2)Mim]Br/K2HPO4离子液体构成的双水相体系,实现了番茄中过氧化氢酶和超氧化物歧化酶同时提取分离。通过单因素试验对提取条件进行了优化,结果表明,[(H2NC2)Mim]Br离子液体最佳浓度为0.4 g/m L,K2HPO4最佳用量为0.6 g/m L,最佳提取温度为35℃,提取时间为25 min。通过与传统的提取方法相比,离子液体-双水相提取法提取的酶活性高,且稳定性较好,同时缩短了提取时间,为植物性农产品的多种酶的快速提取提供了一种新的思路。
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