胡椒作为全球最重要的香料之一，被誉为“香料之王”。其鲜果中富含多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD），这些酶不仅参与多种生理生化过程，对生物体功能至关重要，同时也是导致胡椒鲜果褐变的主要因素之一。尽管热加工可通过灭活细菌延长食品保质期，但其导致PPO和POD等酶失活的同时，也降低了营养品质，尤其是抗氧化剂的含量。因此，研究POD的热失活动力学及热力学性质对于理解其稳定性和在食品加工中的应用价值具有重要意义。

      近日，香饮所在胡椒POD的分离、纯化及特性研究方面取得新突破。研究团队采用溶剂萃取、硫酸铵沉淀、透析、DEAE快流柱层析及凝胶过滤层析等方法，从胡椒鲜果中成功分离获得POD，并发现其对邻苯三酚具有最高的底物亲和力。通过系统研究POD在不同pH和温度条件下的活性，团队确定了其最佳活性范围，并进一步测定了POD对邻苯三酚、儿茶酚和愈创木酚的米氏常数（Km）和最大反应速率（Vmax）。这些数据揭示了POD对不同底物的亲和力和催化效率，为理解其在生物合成途径中的功能提供了重要见解。此外，研究人员利用SWISS-MODEL同源建模方法构建了POD的三维结构，并通过SAVES方法对模型进行评估。随后，结合分子对接分析，深入探讨了POD与邻苯三酚、儿茶酚和愈创木酚等底物之间的相互作用机制。该研究从分子水平阐明了POD的底物特异性和催化机制，不仅有助于进一步解析其酶学性质和分子结构，也为其在生物技术和工业应用中的研究与开发提供了坚实基础。本研究成果将为提升胡椒产品的品质及其高附加值开发提供科学依据，同时为食品加工领域的技术创新注入新动能。

胡椒POD的分离纯化过程

 POD与底物相互作用图

      该研究成果以“Purification and characterization of a novel peroxidase from pepper (Piper nigrum L.)”为题发表于《LWT-Food Science and Technology》。香饮所吴桂苹副研究员和研究生张超华为该论文第一作者，香饮所谷风林研究员、中国医学科学院药用植物研究所吴海峰副研究员及扬州大学胡卫成教授为共同通讯作者。该研究依托海南省热带特色作物加工适宜性与质量控制重点实验室等平台，获海南省重点研发项目、国家重点研发计划项目、中国热带农业科学院国家热带农业科学中心科技创新团队以及中国医学科学院医学与健康科技创新工程等项目资助。

      原文链接：https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.117149

发表研究成果