酶氧化作用,果实成熟衰老与活性氧代谢和膜脂过氧化作用有关。

外文名

oxidasis

衰老机制

保护酶系统的SOD、PODtCAT可有效地清除活性氧、自由基,保持体内活性氧的平衡。并且在贮藏过程中,果实的SOD、POD、CAT活性会发生变化,且在不同种类果实中表现出不同的变化趋势。

成熟一般指果实达到生理学和园艺学成熟度的一个发育阶段,是一个老化过程。而衰老通常指随着生理学或园艺学成熟度增加,而与器官自然死亡有关的衰退过程。果实后熟衰老是一个复杂的生理生化过程,自由基衰老学说认为:衰老与活性氧代谢平衡密切相关,这个平衡即活性氧物质产生与清除的动态平衡。活性氧导致的膜脂过氧化对细胞膜具严重的伤害作用,导致衰老。好氧生物能够通过多种途径产生各种自由基和活性氧,同时生物体内又存在着清除这些自由基和活性氧的机制,在正常条件下这两种机制处于动态平衡状态,生物生长正常。但当遇到胁迫等逆境及衰老时,这种平衡破坏或为自由基活性氧产生增多或为清除系统水平下降,或二者兼有,总的效应为产生自由基、活性氧损伤,引起组织衰老死亡。果蔬中活性氧物质主要包括H2O2、羟自由基(·OH)和超氧自由基(O-2)等,果蔬在成熟衰老时,活性氧物质增加。同时作为保护酶系统的活性氧清除剂:超氧化物歧化酶(SOD) 、过氧化氢酶(CAT) 、过氧化物酶(POD)谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)等和非酶保护系统的抗坏血酸(ASA) 、维生素E(VE)类胡萝卜素(Car)等的活性氧清除系统在果蔬成熟衰老中有着重要的作用。

衰老的作用

作为金属酶,SOD对细胞具有重要的保护作用,以防止细胞产生的具有毒害作用的O-2的侵害[3,4]。SOD能在植物衰老过程中清除组织中的活性氧,维持活性氧代谢的平衡,保护膜结构,因而能够延缓衰老。CAT催化分解组织中的高浓度的H2O2,从而使H2O2控制在较低水平,降低H2O2产生的·OH对机体造成的危害。POD属氧化还原酶,该酶活性与果实呼吸作用、乙烯的生物合成以及衰老细胞的活性有关。在果蔬中,POD主要催化过氧化反应,此反应需要2个底物,过氧化物和氢供体。作为POD底物的过氧化物主要是H2O2。低浓度的H2O2可提高POD的活性,而高浓度的H2O2又反过来抑制POD的活性,因此POD能够催化组织中低浓度的H2O2氧化其他底物,用以清楚过氧化物和H2O2,降低H2O2对机体的侵害作用。上述3种酶协调一致即可使生物体内的自由基维持在较低水平从而防止自由基的毒害。