CZ2000893A3 - Testovací způsob detekce poškození plodin, použití fenolových látek anebo enzymového inhibitoru a testovací kit - Google Patents
Testovací způsob detekce poškození plodin, použití fenolových látek anebo enzymového inhibitoru a testovací kit Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2000893A3 CZ2000893A3 CZ2000893A CZ2000893A CZ2000893A3 CZ 2000893 A3 CZ2000893 A3 CZ 2000893A3 CZ 2000893 A CZ2000893 A CZ 2000893A CZ 2000893 A CZ2000893 A CZ 2000893A CZ 2000893 A3 CZ2000893 A3 CZ 2000893A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- crop
- frfr
- acid
- enzyme
- damage
- Prior art date
Links
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000002532 enzyme inhibitor Substances 0.000 title claims description 16
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 15
- 229940125532 enzyme inhibitor Drugs 0.000 title claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 claims abstract description 8
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 30
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 claims description 24
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 24
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 23
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid group Chemical group C(CC(O)(C(=O)O)CC(=O)O)(=O)O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 20
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 claims description 15
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ZBCATMYQYDCTIZ-UHFFFAOYSA-N 4-methylcatechol Chemical compound CC1=CC=C(O)C(O)=C1 ZBCATMYQYDCTIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 claims description 11
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 10
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 9
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 9
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 9
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 9
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 7
- CWVRJTMFETXNAD-FWCWNIRPSA-N 3-O-Caffeoylquinic acid Natural products O[C@H]1[C@@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)C[C@H]1OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 CWVRJTMFETXNAD-FWCWNIRPSA-N 0.000 claims description 6
- PZIRUHCJZBGLDY-UHFFFAOYSA-N Caffeoylquinic acid Natural products CC(CCC(=O)C(C)C1C(=O)CC2C3CC(O)C4CC(O)CCC4(C)C3CCC12C)C(=O)O PZIRUHCJZBGLDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CWVRJTMFETXNAD-KLZCAUPSSA-N Neochlorogenin-saeure Natural products O[C@H]1C[C@@](O)(C[C@@H](OC(=O)C=Cc2ccc(O)c(O)c2)[C@@H]1O)C(=O)O CWVRJTMFETXNAD-KLZCAUPSSA-N 0.000 claims description 6
- 235000001368 chlorogenic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- CWVRJTMFETXNAD-JUHZACGLSA-N chlorogenic acid Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)C[C@@](O)(C(O)=O)C[C@H]1OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 CWVRJTMFETXNAD-JUHZACGLSA-N 0.000 claims description 6
- 229940074393 chlorogenic acid Drugs 0.000 claims description 6
- FFQSDFBBSXGVKF-KHSQJDLVSA-N chlorogenic acid Natural products O[C@@H]1C[C@](O)(C[C@@H](CC(=O)C=Cc2ccc(O)c(O)c2)[C@@H]1O)C(=O)O FFQSDFBBSXGVKF-KHSQJDLVSA-N 0.000 claims description 6
- BMRSEYFENKXDIS-KLZCAUPSSA-N cis-3-O-p-coumaroylquinic acid Natural products O[C@H]1C[C@@](O)(C[C@@H](OC(=O)C=Cc2ccc(O)cc2)[C@@H]1O)C(=O)O BMRSEYFENKXDIS-KLZCAUPSSA-N 0.000 claims description 6
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000002535 acidifier Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N catechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3ccc(O)c(O)c3 ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000005487 catechin Nutrition 0.000 claims description 4
- 229950001002 cianidanol Drugs 0.000 claims description 4
- PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N (+)-catechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@@H]2O)=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N 0.000 claims description 3
- WTDRDQBEARUVNC-UHFFFAOYSA-N L-Dopa Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 claims description 3
- -1 pyrogalol Chemical compound 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 3
- 102000030523 Catechol oxidase Human genes 0.000 claims description 2
- 108010031396 Catechol oxidase Proteins 0.000 claims description 2
- WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N L-DOPA Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 WTDRDQBEARUVNC-LURJTMIESA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 abstract 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 208000034656 Contusions Diseases 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 102000019197 Superoxide Dismutase Human genes 0.000 description 6
- 108010012715 Superoxide dismutase Proteins 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 5
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 4
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RJKFOVLPORLFTN-LEKSSAKUSA-N Progesterone Chemical compound C1CC2=CC(=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H](C(=O)C)[C@@]1(C)CC2 RJKFOVLPORLFTN-LEKSSAKUSA-N 0.000 description 4
- 235000013985 cinnamic acid Nutrition 0.000 description 4
- WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N cinnamic acid group Chemical class C(C=CC1=CC=CC=C1)(=O)O WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 4
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- HBROZNQEVUILML-UHFFFAOYSA-N salicylhydroxamic acid Chemical compound ONC(=O)C1=CC=CC=C1O HBROZNQEVUILML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CIWBSHSKHKDKBQ-DUZGATOHSA-N D-isoascorbic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-DUZGATOHSA-N 0.000 description 3
- 241000220225 Malus Species 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000009519 contusion Effects 0.000 description 3
- 235000010350 erythorbic acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 229940026239 isoascorbic acid Drugs 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 3
- CCVYRRGZDBSHFU-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxyphenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC=C1O CCVYRRGZDBSHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IGXWBGJHJZYPQS-SSDOTTSWSA-N D-Luciferin Chemical compound OC(=O)[C@H]1CSC(C=2SC3=CC=C(O)C=C3N=2)=N1 IGXWBGJHJZYPQS-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 2
- CYCGRDQQIOGCKX-UHFFFAOYSA-N Dehydro-luciferin Natural products OC(=O)C1=CSC(C=2SC3=CC(O)=CC=C3N=2)=N1 CYCGRDQQIOGCKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- BJGNCJDXODQBOB-UHFFFAOYSA-N Fivefly Luciferin Natural products OC(=O)C1CSC(C=2SC3=CC(O)=CC=C3N=2)=N1 BJGNCJDXODQBOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 2
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 2
- DDWFXDSYGUXRAY-UHFFFAOYSA-N Luciferin Natural products CCc1c(C)c(CC2NC(=O)C(=C2C=C)C)[nH]c1Cc3[nH]c4C(=C5/NC(CC(=O)O)C(C)C5CC(=O)O)CC(=O)c4c3C DDWFXDSYGUXRAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- JEHKKBHWRAXMCH-UHFFFAOYSA-N benzenesulfinic acid Chemical compound O[S@@](=O)C1=CC=CC=C1 JEHKKBHWRAXMCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 2
- LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N diethyldithiocarbamic acid Chemical compound CCN(CC)C(S)=S LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004318 erythorbic acid Substances 0.000 description 2
- BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclopentane Chemical compound C=CC1CCCC1 BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 2
- BEJNERDRQOWKJM-UHFFFAOYSA-N kojic acid Chemical compound OCC1=CC(=O)C(O)=CO1 BEJNERDRQOWKJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004705 kojic acid Drugs 0.000 description 2
- WZNJWVWKTVETCG-UHFFFAOYSA-N kojic acid Natural products OC(=O)C(N)CN1C=CC(=O)C(O)=C1 WZNJWVWKTVETCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000012803 optimization experiment Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 235000010199 sorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 description 2
- 229940075582 sorbic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- CNHDIAIOKMXOLK-UHFFFAOYSA-N toluquinol Chemical compound CC1=CC(O)=CC=C1O CNHDIAIOKMXOLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N trans-caffeic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N 0.000 description 2
- MDYOLVRUBBJPFM-UHFFFAOYSA-N tropolone Chemical compound OC1=CC=CC=CC1=O MDYOLVRUBBJPFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VIYKYVYAKVNDPS-HKGPVOKGSA-N (2s)-2-azanyl-3-[3,4-bis(oxidanyl)phenyl]propanoic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1.OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C(O)=C1 VIYKYVYAKVNDPS-HKGPVOKGSA-N 0.000 description 1
- LJRDOKAZOAKLDU-UDXJMMFXSA-N (2s,3s,4r,5r,6r)-5-amino-2-(aminomethyl)-6-[(2r,3s,4r,5s)-5-[(1r,2r,3s,5r,6s)-3,5-diamino-2-[(2s,3r,4r,5s,6r)-3-amino-4,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-hydroxycyclohexyl]oxy-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl]oxyoxane-3,4-diol;sulfuric ac Chemical compound OS(O)(=O)=O.N[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](N)C[C@@H](N)[C@@H]2O)O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)N)O[C@@H]1CO LJRDOKAZOAKLDU-UDXJMMFXSA-N 0.000 description 1
- ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N (E)-3,4,5-trihydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
- WOAHJDHKFWSLKE-UHFFFAOYSA-N 1,2-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC=CC1=O WOAHJDHKFWSLKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 1-[6-[4-(5-chloro-6-methyl-1H-indazol-4-yl)-5-methyl-3-(1-methylindazol-5-yl)pyrazol-1-yl]-2-azaspiro[3.3]heptan-2-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound ClC=1C(=C2C=NNC2=CC=1C)C=1C(=NN(C=1C)C1CC2(CN(C2)C(C=C)=O)C1)C=1C=C2C=NN(C2=CC=1)C AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXTMDXOMEHJXQO-UHFFFAOYSA-N 2,5-dihydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=CC=C1O WXTMDXOMEHJXQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004101 4-Hexylresorcinol Substances 0.000 description 1
- WFJIVOKAWHGMBH-UHFFFAOYSA-N 4-hexylbenzene-1,3-diol Chemical compound CCCCCCC1=CC=C(O)C=C1O WFJIVOKAWHGMBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019360 4-hexylresorcinol Nutrition 0.000 description 1
- 102000013563 Acid Phosphatase Human genes 0.000 description 1
- 108010051457 Acid Phosphatase Proteins 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N Cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N 0.000 description 1
- 240000000560 Citrus x paradisi Species 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBJKKFFYIZUCET-JLAZNSOCSA-N Dehydro-L-ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(=O)C1=O SBJKKFFYIZUCET-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 1
- SBJKKFFYIZUCET-UHFFFAOYSA-N Dehydroascorbic acid Natural products OCC(O)C1OC(=O)C(=O)C1=O SBJKKFFYIZUCET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N L-N-acetyl-Cysteine Chemical compound CC(=O)N[C@@H](CS)C(O)=O PWKSKIMOESPYIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- MIJPAVRNWPDMOR-ZAFYKAAXSA-N L-ascorbic acid 2-phosphate Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(OP(O)(O)=O)=C1O MIJPAVRNWPDMOR-ZAFYKAAXSA-N 0.000 description 1
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 1
- 206010027146 Melanoderma Diseases 0.000 description 1
- 241001024304 Mino Species 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 1
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M Superoxide Chemical compound [O-][O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 108060008724 Tyrosinase Proteins 0.000 description 1
- 102000003425 Tyrosinase Human genes 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000015197 apple juice Nutrition 0.000 description 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 1
- 159000000032 aromatic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000029918 bioluminescence Effects 0.000 description 1
- 238000005415 bioluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 1
- 208000034526 bruise Diseases 0.000 description 1
- 235000004883 caffeic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940074360 caffeic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- PFTAWBLQPZVEMU-UHFFFAOYSA-N catechin Chemical compound OC1CC2=C(O)C=C(O)C=C2OC1C1=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108040001319 catechol oxidase activity proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000012656 cationic ring opening polymerization Methods 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 230000009920 chelation Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229930016911 cinnamic acid Natural products 0.000 description 1
- QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N cis-caffeic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012875 competitive assay Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 229940097362 cyclodextrins Drugs 0.000 description 1
- 229960002433 cysteine Drugs 0.000 description 1
- 235000020960 dehydroascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011615 dehydroascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 229940116901 diethyldithiocarbamate Drugs 0.000 description 1
- MHUWZNTUIIFHAS-CLFAGFIQSA-N dioleoyl phosphatidic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(COP(O)(O)=O)OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC MHUWZNTUIIFHAS-CLFAGFIQSA-N 0.000 description 1
- RMGVZKRVHHSUIM-UHFFFAOYSA-L dithionate(2-) Chemical compound [O-]S(=O)(=O)S([O-])(=O)=O RMGVZKRVHHSUIM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229950004394 ditiocarb Drugs 0.000 description 1
- VJNCICVKUHKIIV-UHFFFAOYSA-N dopachrome Chemical compound O=C1C(=O)C=C2NC(C(=O)O)CC2=C1 VJNCICVKUHKIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001952 enzyme assay Methods 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000542 fatty acid esters of ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 1
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005219 gentisic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229960003258 hexylresorcinol Drugs 0.000 description 1
- NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N hydroquinone methyl ether Natural products COC1=CC=C(O)C=C1 NWVVVBRKAWDGAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 229960004502 levodopa Drugs 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006225 natural substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000036542 oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229960001639 penicillamine Drugs 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000003969 polarography Methods 0.000 description 1
- 235000013809 polyvinylpolypyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000523 polyvinylpolypyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229940079877 pyrogallol Drugs 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000011506 response to oxidative stress Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- JXOHGGNKMLTUBP-HSUXUTPPSA-N shikimic acid Chemical compound O[C@@H]1CC(C(O)=O)=C[C@@H](O)[C@H]1O JXOHGGNKMLTUBP-HSUXUTPPSA-N 0.000 description 1
- JXOHGGNKMLTUBP-JKUQZMGJSA-N shikimic acid Natural products O[C@@H]1CC(C(O)=O)=C[C@H](O)[C@@H]1O JXOHGGNKMLTUBP-JKUQZMGJSA-N 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 description 1
- 239000004296 sodium metabisulphite Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940071127 thioglycolate Drugs 0.000 description 1
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-M thioglycolate(1-) Chemical compound [O-]C(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001461 trihydroxyphenols Chemical class 0.000 description 1
- 210000003934 vacuole Anatomy 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Způsob detekce poškození plodin zahrnuje odstranění slupky
plodiny a stanovení přítomnosti nebo nepřítomnosti indikátoru
poškození plodinových buněk, jímžje výhodně enzymová
aktivita.
Description
TESTOVACÍ ZPŮSOB DETEKCE POŠKOZENÍ PLODIN, POUŽITÍ FENOLOVÝCH LÁTEK ANEBO ENZYMOVÉHO INHIBITORU A TESTOVACÍ KIT
OBLAST TECHNIKY
Předkládaný vynález se týká testu na zjištění poškození sklizně a zejména testu na poškození kořenové zeleniny, zvláště pak brambor. Vynález je popsán za využití brambor jako příkladu úrody.
DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY
Vznik pohmožděniny je přirozenou reakcí buněk poškozených úderem. Takové úderové poškození obvykle vzniká při vyhrabávání brambor ze země při sklizni nebo když jsou brambory transportovány anebo zpracovávány.
Zpracování brambor za vzniku množství výrobků, jako jsou smažené brambůrky a tvarované potraviny pro pečení v troubě, se v posledních létech prudce zvětšilo. Proto je tedy potřeba k přípravě těchto výrobků vysoká kvalita nepoškozených brambor.
Bylo odhadnuto, že brambory v ceně od 30 do 50 miliónů liber jsou každoročně vyhozeny jen ve Velké Británii jako výsledek poškození pohmožděním. Důležitý problém při poškození brambor pohmožděním je to, že poškození není běžně znatelné, dokud není odstraněna bramborová slupka (periderm), například loupáním.
Dosud byly vyvíjeny pouze laboratorní testy zkoumající poškození brambor pohmožděním. Obvyklý test zahrnuje umístění brambor při teplotě okolo 25 °C po dobu 18 až 24 hodin, aby se stimuloval vznik pohmoždění. Zpoždění výsledku testu 24 hodin je při velkoobjemovém zpracování neakceptovatelné. Tudíž běžné zařízení není jen drahé, ale také pomalé.
PODSTATA VYNÁLEZU
Předkládaný vynález má za cíl vyřešit výše zmíněné i jiné problémy běžných testů na stanovení poškození úrody.
Vzhledem k vynálezu je prováděna testovací způsob detekce poškození plodin, který zahrnuje kroky poskytující vzorek úrody pro testování, odstranění slupky brambor a stanovení přítomnosti nebo nepřítomnosti buněčných indikátorů poškození úrody.
• ·
Výrazem „stanovení“ se míní způsob analytického zákroku, tedy tento termín nepokrývá známé metody skládající se jen z viditelné kontroly přirozeného vývinu pohmoždění při dané teplotě. Výraz „indikátor poškození“ je myšlen tak, že zahrnuje látky vylučované z poškozených buněk a jiné fyziologické změny spojené s poškozením buňky, například enzymová aktivita, příjem kyslíku, využití fenolových substrátů v buněčných vakuolách atd.
Přednostně je indikátorem poškození určitý enzym, zvláště oxidující enzym, jehož aktivita může být stanovena a může indikovat přítomnost nebo nepřítomnost poškození úrody. Nejvíce upřednostňovaným enzymem pro použití ve vynálezu jako indikátoru poškození je enzym, odpovědný za počáteční reakci, způsobující hnědnutí poškozeného rostlinného materiálu, dále označovaný jako polyfenoloxidasa (PFOasa). Nicméně stejný enzym je také označován jako fenolasa, katecholasa, o-difenoloxidasa nebo tyrosinasa v závislosti na jeho fenolovém substrátu. (Viz Walker J. R. L., & Ferrar P. H., Chemistry & Industry, 836-839, 16. října 1995, tyto závěry jsou zde uvedené referencí.)
Nepoškozené ovoce a zelenina nehnědnou, protože ačkoli enzym a jeho substráty jsou přítomné v tkáni, jsou oddělené membránami v buňkách, tenze kyslíku je nízká a tak reakce neprobíhá v neporušených buňkách. Nicméně, jakmile je vnitřní buněčná organizace porušena, enzym a substráty interagují za vzniku chinonových sloučenin. Tyto chinony se kombinují s proteiny a aminokyselinami za vzniku komplexních černo/hnědých „melaninových“ pigmentů, které je možné pozorovat jako pohmožděnou plochu úrody.
OH o-d i fenol
aminoskupiny > melanin o-chinon
Ačkoliv kyslíková elektroda poskytuje velmi citlivé a rychlé stanovení PFOasové aktivity, jsou upřednostňovány kolorimetrické metody pro jejich jednoduché použití v rukou laické osoby.
Ve vhodném provedení vynálezu je úroda testovaná na přítomnost PFOasy aplikací substrátu enzymu, který je oxidován za vzniku barevného produktu. Tedy v tomto provedení je poškození úrody zobrazeno jako barevná část úrody.
V upřednostňovaných případech je organickým substrátem fenolová sloučenina. Vhodné fenolové sloučeniny pro použití v metodě vynálezu obsahují difenoly. Nejvíce upřednostňované fenolové sloučeniny obsahují jednu nebo kombinaci dvou nebo více látek jako je • · · · · · · · · ·· ·· • · · · ·· · ···· • · · · · · · · · · • · ··· · ··· ·· ·
4-methylkatechol, katechol, „chlorogenová“ kyselina, dopamin, L-DOPA (3,4-dihydroxyfenylalanin), pyrogalol, katechin a kyselina kávová.
Je bráno v úvahu, že faktory týkající se výběru fenolového substrátu budou obsahovat dostupnost a cenu a také rychlost jeho reakce s enzymem za vzniku detekovatelného produktu. Jednoduše, čím rychlejší reakce, tím rychlejší výsledek testu.
Optimální koncentrace jednotlivého substrátu pro enzym při dané teplotě může být lehce stanovená za použití standardního optimalizačního pokusu, tj. stanovení enzymové aktivity při různé koncentraci substrátu a vynesení grafu, ze kterého se určí koncentrace, při které je nejvyšší aktivity enzymu.
Například, ve vhodném provedení vynálezu může být přítomnost indikátoru poškození, PFOasy, v oloupaných bramborách detekovatelná pomocí změny barvy za použití fenolového substrátu 4methylkatecholu za dobu menší, než je dvacet minut. Toto je obrovská výhoda oproti běžné testovací metodě, která trvá od 18 do 24 hodin.
Přednostně obsahuje dále testovací metoda aplikování enzymového inhibitoru na úrodu v účinném množství, které inhibuje vývin barevného pozadí během průběhu testu v důsledku malého poškození sklizně při odstraňování slupky (označované dále jako „poškození řezem“). Takové střihové poškození způsobuje menší poškození buňky ve srovnání s poškozením vzniklým pohmožděním (nárazové poškození).
Aplikace enzymového inhibitoru ke zpomalení aktivity PFOasy, jak je popsáno výše, zabraňuje střihovému poškození na tmavých plochách nárazového poškození. Proto aplikace enzymového inhibitoru má za následek jasnější výsledky testu.
Množství enzymového inhibitoru účinného pro zastavení vývinu zbarvení během poškození řezem může být lehce zpětně stanovené provedením sérií testů, při kterých je inhibitor aplikován při různých koncentracích na vzorek oloupané úrody. Účinné množství, jak je uvedeno výše, je množství, které inhibuje zbarvení způsobené poškozením řezem, zatímco dovoluje vzniku zbarvení způsobeném nárazovým poškozením.
Jak je uvedeno podle Walker & Ferrar (1995) ibid., mnoho reagencií inhibuje aktivitu PFOasy a mohou být rozděleny do skupin podle jejich způsobu účinku. Ty mohou být způsobené chelatací Cu-prostetické skupiny, kompeticí se substrátem nebo interakcí s reakčními produkty. Například, tak málo jako je 10 μΜ kyseliny salicylhydroxamová (SHAM) úplně a specificky inhibuje jablečnou a bramborovou PFOasu. (Allan, A. C. & Walker, J. R. L., Phytochem., 1988, 27, 3075-76.)
Ponoření do solného roztoku může být také použito, protože chloridové ionty jsou kompetitivní inhibitory PFOasy a solný roztok je levný.
• · · · • ·
Kyselé látky jsou zvláště vhodné, protože snižují pH a proto snižují aktivitu PFOasy. Kyselina citrónová je vhodná kyselá látka.
Enzymově katalyzovaná reakce, která vede ke zhnědnutí je reversibilní a jakož to je oxidační reakci, může běžet zpět za přítomnosti redukujícího činidla. Upřednostňované redukční činidlo je kyselina askorbová (vitamín C).
Siřičité sloučeniny mohou být také použité pro inhibici PFOasy. Tyto sloučeniny zabraňují hnědnutí různými způsoby, jenž zahrnují vznik komplexů s chinony za vzniku sulfo-chinonů jako je metabisiřičitan sodný.
Sirné aminokyseliny, jako je cystein mohou být použity jako inhibitory PFOasy. Podle Walker & Ferrar (1995) ibid., 1995, derivát (N-acetyl-L-cystein) byl označen stejně účinný jako siřičitany při inhibici hnědnutí džusů, jablek a brambor. (Friedman, M., Batistuta, F. F., J. Agric. Food Chem., 1995, 43, 69-76. Přirozeně produkovaný tripeptid glutathionu (y-L-glutamyl-Lcysteinylglycin), který účinkuje jako přirozený inhibitor hnědnutí v grepech, (Macheix, J.-J., Sapis, J.-C., Fleuriet, A., Crit. Rev. FoodSci. Nutr., 1991, 30, 441-486) je také účinný.
Skořicové kyseliny jsou také inhibitory PFOasy a jejich inhibiční účinek vzniká v důsledku jejich blízké strukturní podobnosti k přirozeným enzymovým fenolovým substrátům. Skořicové kyseliny a jejich deriváty a homology se vyskytují přirozeně ve většině rostlinných potravin.
Mino skořicové kyselin inhibuje PFOasu mnoho aromatických a alifatických karboxylových kyselin. Potenciálně užitečné komerční inhibitory obsahují kyselinu sorbovou, krotonovou a kojovou kyselinu. (Chen, J. S., Wei, C.-I., & Marshall, M. R., J. Agric. Food Chem., 1991, 39, 1897-1990.)
Walker & Ferrar (1995) ibid., 1995, také uvádějí, že dobře známá vlastnost askorbové kyseliny, jako krátkodobé ošetření proti hnědnutí, byla podrobena pokusu zvýšit její účinnost pomocí derivatizace (Sapers, G. M., et al, J. Food Sci., 1989, 54, 997-1002.) Například, estery mastné kyseliny a askorbové kyseliny jsou účinné při inhibici hnědnutí v jablečném džusu. Podobně dia trifosforečné deriváty byly zkoumány a bylo nalezeno, že jsou neúčinné v džusu, ale účinné na řezných plochách jablek, kde se předpokládá, že fosfátová skupina je hydrolyzovaná pomocí kyselých fosfatas. Ve srovnávací studii askorbové kyseliny proti dehydroaskorbové kyselině, isoaskorbové kyselině („erythorbová kyselina“), 2-fosforečnanu askorbové kyseliny a 2-síranu askorbové kyselin, žádná z nich nebyla tak účinná jako kyselina askorbová při inhibici fenolasové aktivity, (Hsu, A. F., et al, ibid, 1988, 53, 765-771) ačkoliv „erythorbová kyselina“ ukázala účinnost při určitých modelových systémech. (Sapers, G. M., et al, J. Food Sci., 1989, 54, 997-1002 a Sapers, G. M., Ziolkowski, M. A., ibid, 1987, 52, 1732-1733.)
Příklady inhibitorů PFOasy od Walker & Ferrar, ibid, 1995:
Skupina I, redukční činidla.
Askorbová kyselina, SO2, metabisulfát sodný, thioglykolát, merkaptoethanol, 2-merkaptobenzothiazol.
Skupina II, chelatační činidla mědi.
Diethyldithiokarbamát sodný (DIECA), oxid uhelnatý, kyanid, tropolon.
Skupina III, chinonové párové činidla.
Cystein, glutathion, penicilamin, benzensulfiniová kyselina, SO2, metabisiřičitan sodný.
Skupina IV, substrátové analogy
Kyselina skořicová, /?-kumarová kyselina, ferulová kyselina.
Skupina VI, Jiné inhibitory
Kyselina salicylhydroxamová (SHAM), 4-hexyl-resorcinol, kojová kyselina, sorbová kyselina, PVP a PVPP, cyklodextriny, halogenidy.
Jiné enzymové aktivity, které mohou být použity jako indikátory poškození v metodě vynálezu obsahují aktivity superoxidismutasy (SOD) a katalasy.
Pokud kyslík vstoupí do biologického systému, je dostatečně reaktivní, aby vznikaly aktivní kyslíkové sloučeniny, jako jsou atomární kyslíkové a superoxidové anionty, které jsou potenciálně toxické pro buňky přes jejich schopnost reakce s nenasycenými lipidy v membránách. Tyto radikály jsou zhášené in vivo pomocí antioxidantů a enzymů, obsahujících SOD a katalasu. Aktivity těchto enzymů vzrůstají jako výsledek nárazového poškození. Oba dva mohou být stanoveny spektrofotometricky v odsoleném bezbuněčném bramborovém extraktu. SOD vytváří peroxid vodíku ze superoxidových radikálů a stanovení je založeno na vzniku barvy při 595 nm podle množství přítomného superoxidu. Proto je vznik barvy snížen v přítomnosti enzymu při kompetitivním stanovení.
Katalasa rozkládá peroxid vodíku, vzniklý pomocí SOD a poměr enzymové aktivity může být sledován pomocí zápisu změny absorbance při 240 nm. Oba enzymy tedy měří odezvu na oxidační stres. Poněvadž oxidační stres může být způsobený jinými faktory, než je nárazové • ♦ · poškození, katalasa a SOD aktivita je méně specifická a tedy méně upřednostňovaný indikátor buněčného poškození než aktivita PFOasy.
Jako indikátor buněčného poškození může být také použita spotřeba kyslíku, protože reakce při poškození spotřebovávají kyslík. Pro přesné měření spotřeby kyslíku může být použita bioluminiscence. Tento velmi citlivý způsob je založený na luciferin/luciferasové oxidaci, při které je substrát luciferin oxidován enzymem luciferasou v přítomnosti ATP a množství produkovaného světlaje úměrné koncentraci přítomného kyslíku. Nicméně, toto je velmi citlivý biologický indikátor kyslíku a může detekovat dýchání, a tak je nepravděpodobné, aby byl specifický pro reakce při poškození. Jinak, spotřeba kyslíku není velmi specifický indikátor buněčného poškození způsobeného pohmožděním.
Zatímco výše zmíněné indikátory buněčného poškození mohou být podle vynálezu použity, bylo zjištěno, že nejvíce specifický a tedy nejlepší indikátor pohmožděniny je PFOasová aktivita.
Za druhé se vynález zabývá použitím fenolové sloučeniny jako substrátu pro enzymovou indikaci poškození v testovacím způsobu podle vynálezu.
Za třetí se vynález zabývá použitím enzymového inhibitoru v testovací metodě podle vynálezu. Za čtvrté se vynález zabývá použitím fenolové sloučeniny anebo enzymového inhibitoru při přípravě kitu pro provedení testovací metody podle vynálezu.
Za páté je poskytován kit, který je vhodně přenosný, obsahující pracovní plochu pro provedení metody podle vynálezu, jak je uvedeno výše.
Přednostně, činidla pro provedení metody vynálezu jsou poskytovány ve formě kitu obsahujícího jednu nebo více ampulí obsahující činidla, přednostně fenolovou sloučeninu jako substrát pro enzymovou indikaci poškození a volitelně jednu nebo více ampulí obsahující enzymový inhibitor, přednostně okyselující látku.
Vhodné provedení vynálezu bude nyní popsáno za použití nelimitujících příkladů s odkazem na připojený Obr. 1, kde je schématicky ukázáno použití vhodného kitu vynálezu.
PŘÍKLADY PROVEDENÍ VYNÁLEZU
Příklad 1: Rychlý test na pohmoždění bramborových hlíz (S. tuberosuni).
Výběr odrůdy
Hlavními plodinami používanými pro testování byly vybrány odrůdy Cara, Maris Piper, Romano a Pentland Dell. Jedná se o reprezentativní typ bramborových hlíz. Výběr je ze stejné sezónní skupiny, ačkoliv je tato odrůda určena k výrobě smažených brambůrek. Vzhledem k přítomnosti sezónní skupiny, druhé ranné, byla použita odrůda Estima.
• «
Předběžné ošetření
Předběžné ošetření vyžaduje uskladnění nebo uchování hlíz při teplotě 10 °C, popř. 5 °C. Tento 24 hodinový způsob standardizuje hlízy před účinkem působení nárazu. Stupeň vnitřního poškození byl větší, pokud byla teplota hlíz nízká.
Mechanické poškození
Morfologické rozdíly mezi stonkem a konci pupenů hlízy způsobují rozdíly v citlivosti poranění. Je známo, že konec stonku je mnohem snadněji náchylný na náraz, protože buňky jsou na konci stonku obvykle větší a mají tenčí buněčné stěny a jsou proto vývojově starší než konec pupenu. Pro poškození tkáně na stonkovém konci byl použit 235 gramový buchar, jenž byl uvolněn z výšky 300 mm. Na hlízu byla vynaložena síla 0,7 J. Zaoblené konce bucharu byly namočeny do inkoustu, aby označily přesnou plochu působení.
minutová přestávka
Hlízy byly zanechány 30 minut při pokojové teplotě. Tato doba byla určena k tomu, aby se simulovala přibližná doba mezi sklizní bramborových hlíz a vypracováním rychlého detekčního testu na pohmoždění.
Ošetření enzymovými inhibitory (okyselující látka): ponoření do 2 hmotn. % kyseliny citrónové Černá skvrna vzniklá v důsledku otlačení je obvykle umístěna pod peridermem (slupkou) a má velikost 5 až 10 mm v průměru. Proto, když byl stonkový konec odstraněn, nepřesahovala tloušťka řezu 5 mm. Tím se zaručilo, aby měl řez povrchu přesnou plochu, kde jsou buňky poškozené nárazem. Následně byl řez slupky na 15 minut ponořen do 2 hmotn. % kyseliny citrónové.
Během optimalizace antioxidantu 1 hmotn. % kyseliny askorbové a 2 hmotn. % kyseliny citrónové bylo zjištěno, že kyselina askorbová nebyla esenciální složkou směsi. Optimální koncentrace kyseliny citrónové byla 2 % a ona sama zpomaluje oxidaci v buňkách, jež jsou poškozeny řezem a umožňuje oxidaci, jenž nastává v buňkách poškozených nárazem.
Ošetření PFOasou (indikátor poškození nárazem): ponoření do 10 mM 4-methylkatecholu o pH 5
Rez slupky byl ponořen do 10 mM 4-methylkatecholu na 2 minuty. Počáteční vývoj polarografie v enzymologii PFOasy byl spojen s použitím kyslíkových elektrod typu Clark, aby bylo dosaženo způsobu identifikace fenolových substrátů, které jsou v této testovací metodě vynálezu použity. Di- a trihydroxyfenolové sloučeniny byly prověřeny a porovnány s původně přírodními substráty hlíz, tyrosinem a kyselinou „chlorogenovou“. 4-methylkatechol byl oxidován při poměru 152 % ke kyselině „chlorogenové“. Optimalizační pokusy usuzují, že 4-methylkatechol měl největší specifickou aktivitu při 25 až 30 °C, při 10 mM koncentraci a pH 5.
Zbarvení
Hlízy byly ponechány při pokojové teplotě a zbarvení se projevilo po 10 a 20 minutách. Rychlost, jakou se hlízy zbarvovaly, je závislá na typu odrůdy, ale dané časy je dosti dlouhé pro jakoukoliv dosud zkoumanou odrůdu brambor.
Příklad la - Výběr fenolových substrátů
DOPA katechin
Vzorky stonkových konců bramborových hlíz byly homogenizován v pufru, např. 100 mM MES při pH 6 a odsoleny přes kolonu Sephadex PD10™.
Extrakt byl poté použit jako surový enzymový preparát v polarografickém enzymovém stanovení s použitím elektrody typu Clark.
Enzymová aktivita je vyjádřena v mikromolech příjmu kyslíku na minutu a miligram proteinu. Přírodními substráty pro PFOasu v bramborech jsou tyrosin, zatímco nejhojnějším fenolem je kyselina „chlorogenová“. První uvedený je přítomný v 10-krát větším-množství než druhý, aleje mnohem méně reaktivnější při stanovení PFOasové aktivity.
Je upřednostňováno, že fenolový substrát vyvolává alespoň 20% aktivitu a lépe více než 50%, zvláště 70% a více než je vyvolána kyselinou „chlorogenovou“.
• · ····
Tabulka 1 ukazuje polarografické testy s různými fenolovými substráty jako možnými substráty PFOasy.
| Substrát | Průměrná specifická aktivita | % podíl „chlorogenové“ kyseliny |
| (lOmM) | μιηο1(θ2). mg protein . min.'1 | |
| 4-methylkatechol | 0,3719 | 152 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,2444 | |
| katechol | 0,3093 | 148 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,2089 | |
| katechol a 4-methylkatechol | 0,2898 | 119 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,2444 | |
| dopamin | 0,3591 | 75 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,4807 | |
| L-DOPA | 0,0619 | 61 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,102 | |
| pyrogallol | 0,1415 | 58 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,2444 | |
| katechol | 0,1369 | 56 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,2444 | |
| katechin | 0,0717 | 29 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,02444 | |
| kyselina kávová | 0,0537 | 20 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,2647 | |
| kyselina gentisinová | 0,0027 | 4 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,0727 | |
| resorcinol | 0,0051 | 3 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,1768 | |
| kyselina galová | 0,0038 | 2 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,1788 | |
| methylhydrochinon | 0,0034 | 2 |
• · · · · · ·· 99
| „chlorogenová“ kyselina | 0,222 | |
| kyselina 0-hydroxyfenyloctová | 0,0026 | 1 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,222 | |
| kyselina „šikimová“ | 0,0029 | 1 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,2803 | |
| hydrochinon | 0 | 0 |
| „chlorogenová“ kyselina | 0,1788 |
Odborníci v oboru si budou vědomi, že kombinace dvou nebo více fenolových látek anebo dvou nebo více inhibitorů enzymů by mohla zvýšit rychlost anebo citlivost testu určeného pro určitý typ sklizně.
Příklad 2:
Hlavními plodinami byly vybrány odrůdy Estima, Marfona a Maris Piper, protože odrůda Estima se snadno otlačuje, zatímco odrůda Marfona méně a Maris Piper se nejméně otlačuje. Testovací způsob vynálezu byl optimalizován pro každou odrůdu následovně.
Namáčení pěti omytých a lehce oloupaných hlíz v 5% vodném roztoku kyseliny citrónové o pH 5 po dobu 17 minut (Marfona) nebo 20 minut (Estima). Odrůda Maris Piper byla namočena 17 minut v 4% kyselině citrónové. Poté byly hlízy umístěny do 10 mM vodného roztoku 4methylkatecholu o pH 5 na 1,5 minuty. Hlízy byly jemně osušeny papírovým ručníkem a uloženy v dobře větrané místnosti při pokojové teplotě. Zaznamenání zbarvení po 30 a 60 minutách ve formě purpurově růžového dopachromu ukazuje otlačené plochy.
Chemikálie byly použity v jednolitrových objemech a každá dávka zůstala funkční po přibližně 100 hlízách, jenž byly testovány při pokojové teplotě.
Zbarvení bylo nejvíce zřejmé, pokud byla hlíza uskladněna při teplotě nižší než 15 °C. Test byl méně účinný s hlízami, jenž byly předem ošetřeny při pokojové teplotě (23,5 °C).
Je oceňováno, že optimalizace metody vynálezu pro konkrétní plodiny je v možnostech pracovníků v této oblasti technologie.
Příklad 3: Kit určený pro tuto metodu.
Kit přednostně obsahuje cedník (1), tj. nádoba s perforovaným dnem pro přecedění a propláchnutí vzorku, jenž má takovou velikost, aby padla na nádobu s fenolovým substrátem (S) indikátoru enzymového poškození. Výhodně kit dále obsahuje nádobu na enzymový inhibitor (I).
• 0 ·· * 0 · · · · · • · ·· 0 · · · · • · 0 · · · · · · · · ·· 0 · 0 0 ···· • ·· 00 00 00 0«
Použití kitu je velmi jednoduché. Vzorek (2) testované plodiny je oloupán a umístěn do cedníku (1), jenž je promýván vodným roztokem fenolového substrátu (S) po dobu 2 minut nebo tak. Otlačení je detekováno jako černá/hnědá plocha na plodině.
V upřednostňovaném případě zobrazeném na obrázku 1, je cedník (1) obsahující vzorek oloupané plodiny (2) nejprve namočen do roztoku enzymového inhibitoru (I) na vhodnou dobu např. 15 minut.
Claims (1)
- PATENTOVÉ NÁROKY frfr frfr • · fr · · · • · · · · · fr frfr···· • · · fr frfr · • fr frfr frfrTestovací způsob detekce poškození plodin vyznačující se tím, že obsahuje kroky zajišťující testovaný vzorek plodiny, odstranění slupky plodiny a stanovení přítomnosti nebo nepřítomnosti indikátoru poškození buněk plodiny.Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že indikátor poškození je oxidační enzymová aktivita.Způsob podle nároku 2 vyznačující se tím, že enzym je polyfenoloxidasa.Způsob podle nároku 2 nebo 3 vyznačující se tím, že enzymová aktivita na substrát vede k tvorbě barevného produktu.Způsob podle nároku 3 nebo 4 vyznačující se tím, že substrát je fenolová sloučenina vybraná z jednoho nebo více substrátů 4-methylkatecholu, katecholu, kyseliny „chlorogenové“, dopaminu, L-DOPA, pyrogalolu, katechinu a kyseliny kávové.Způsob podle nároku 5 vyznačující se tím, že fenolová látka je 4-methylkatechol anebo katechol.Způsob podle jakéhokoliv z nároků 2 až 6 vyznačující se tím, že způsob dále obsahuje aplikování množství enzymového inhibitoru účinného k prokázání enzymové aktivity v buňkách poraněných řezem, ale ne v buňkách poraněných nárazem.Způsob podle nároku 7 vyznačující se tím, že inhibitor je vybrán jako samotný nebo směs z solného roztoku, okyselujících látek a redukčních činidel.Způsob podle nároku 8 vyznačující se tím, že okyselující látky je kyselina citrónová.Způsob podle nároku 8 vyznačující se tím, že redukčním činidlem je kyselina askorbová.11. Způsob podle jakéhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že plodinou je kořenová zelenina.9 9 9 »· #♦ 9 99 99 9 99 9 9 99 9 9 99 9 9 999 999 9 9 99 9 9 · • · 9 99 9 9 999 9912. Způsob podle nároku 11 vyznačující se tím, že kořenová zelenina jsou brambory.13. Použití fenolových látek jako substrátu pro indikátor enzymového poškození v testovacím způsobu podle jakéhokoliv z předcházejících nároků.14. Použití enzymového inhibitoru v testovacím způsobu podle jakéhokoliv z předcházejících nároků.15. Použití fenolové látky anebo enzymového inhibitoru pro výrobu kitu pro provedení testovacího způsobu podle jakéhokoliv z nároků 1 až 12.16. Kit pro provedení testovacího způsobu podle jakéhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že obsahuje nádobu, která je přednostně přenosná, pracovní plochu pro stanovení přítomnosti indikátoru poškození ve vzorku oloupané plodiny.17. Testovací způsob pro detekci značně poškozené plodiny, jak je zde popsáno v jednom nebo více doprovodných příkladech.18. Testovací kit jak je zde popsán v jednom nebo více doprovodných příkladech.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2000893A CZ2000893A3 (cs) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Testovací způsob detekce poškození plodin, použití fenolových látek anebo enzymového inhibitoru a testovací kit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2000893A CZ2000893A3 (cs) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Testovací způsob detekce poškození plodin, použití fenolových látek anebo enzymového inhibitoru a testovací kit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2000893A3 true CZ2000893A3 (cs) | 2000-06-14 |
Family
ID=5469911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2000893A CZ2000893A3 (cs) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Testovací způsob detekce poškození plodin, použití fenolových látek anebo enzymového inhibitoru a testovací kit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2000893A3 (cs) |
-
1998
- 1998-10-02 CZ CZ2000893A patent/CZ2000893A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Hydrogen sulfide inhibits the browning of fresh-cut apple by regulating the antioxidant, energy and lipid metabolism | |
| Kahn | Some biochemical properties of polyphenoloxidase from two avocado varieties differing in their browning rates | |
| Montgomery et al. | Isoenzymes of banana polyphenol oxidase | |
| Imahori et al. | Chilling-induced oxidative stress and antioxidant responses in mume (Prunus mume) fruit during low temperature storage | |
| Monk et al. | Superoxide dismutase as an anaerobic polypeptide: a key factor in recovery from oxygen deprivation in Iris pseudacorus? | |
| Yoruk et al. | Physicochemical properties and function of plant polyphenol oxidase: a review 1 | |
| Zhou et al. | Changes in antioxidative metabolism accompanying pitting development in stored blueberry fruit | |
| Burnette | Peroxidase and its relationship to food flavor and quality: a review | |
| Donnelly et al. | Invited review free radicals in foods | |
| Meng et al. | Arginase participates in the methyl jasmonate-regulated quality maintenance of postharvest Agaricus bisporus fruit bodies | |
| Li et al. | Influence of fruit stalk on reactive oxygen species metabolism and quality maintenance of peach fruit under chilling injury condition | |
| Chen et al. | Azacytidine shows potential in controlling the chilling injury of banana peel during cold storage | |
| Novillo et al. | Effect of CO2 deastringency treatment on flesh disorders induced by mechanical damage in persimmon. Biochemical and microstructural studies | |
| López-López et al. | A treatment combining hot water with calcium lactate improves the chilling injury tolerance of mango fruit | |
| Hurr et al. | Ethylene-induced overproduction of reactive oxygen species is responsible for the development of watersoaking in immature cucumber fruit | |
| Arif et al. | Pre-storage oxalic acid treatment inhibits postharvest browning symptoms and maintains quality of abiu (Pouteria caimito) fruit | |
| Hanotel et al. | Biochemical changes involved in browning of gamma-irradiated cut witloof chicory | |
| INGEBRIGTSEN et al. | Tyrosinase activity and isoenzymes in developing mushrooms | |
| Fukuoka et al. | Oxidative stress via the Maillard reaction is associated with the occurrence of internal browning in roots of sweetpotato (Ipomoea batatas) | |
| Paulson et al. | Enzymatic browning of peaches: effect of gibberellic acid and ethephon on phenolic compounds and polyphenoloxidase activity | |
| Plumbley et al. | Studies on peroxidases and vascular discoloration in cassava root tissue | |
| Freitas et al. | Physiological and biochemical changes in naturally and artificially aged cotton seeds | |
| Zheng et al. | Pre-harvest nickel application to the calyx of ‘Saijo’persimmon fruit prolongs postharvest shelf-life | |
| Singh et al. | Role of membrane lipid peroxidation, enzymatic and non-enzymatic antioxidative systems in the development of chilling injury in japanese plums | |
| Shimizu et al. | Enzyme characterisation, isolation and cDNA cloning of polyphenol oxidase in the hearts of palm of three commercially important species |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |