发芽稻米粗提草酸氧化酶的储存稳定性及其在高草酸食品中的应用研究

本研究针对膳食可溶性草酸盐摄入过量导致的肾结石风险，从发芽稻米(Oryza sativa L.)中提取草酸氧化酶(OXO, EC 1.2.3.4)，系统评估其在4°C/10°C/25°C储存30天的活性变化（最低仅损失1.4%），并验证其对菠菜、苋菜、可可等6类高草酸食品的降解效果（9-100%）。该研究首次证实植物源OXO可安全高效降解食品草酸盐，为肾结石防治提供非化学干预新策略。

　　

过量摄入膳食可溶性草酸盐会显著增加钙-草酸肾结石形成风险，并导致矿物质缺乏。尽管限制草酸摄入是降低尿草酸水平的有效方法，但传统食品加工技术如浸提、发酵等存在效率低或营养损失等问题。草酸氧化酶(Oxalate oxidase, OXO)作为一种能催化草酸分解为CO₂和H₂O₂的酶，在植物防御系统中发挥重要作用。发芽稻米(Oryza sativa L. IR4625)作为亚洲主粮，其OXO具有安全、易获取的优势，但此前对其储存稳定性和实际食品应用效果缺乏系统研究。这项发表在《Journal of Agriculture and Food Research》的工作，首次全面评估了稻米源OXO的储存特性及其对多种高草酸食品的降解效能。

研究采用超高效液相色谱(UHPLC)分析技术，通过三温度梯度(4°C/10°C/25°C)30天储存实验建立酶活性动力学模型，并选取菠菜、苋菜、可可饮品等6类典型高草酸食品，采用不同酶剂量(10/50/100 U)处理验证降解效果。所有数据均通过三重重复实验和ANOVA统计分析确保可靠性。

3.1 储存温度与时间对粗提OXO活性的影响

研究发现4°C储存30天后酶活性仅损失1.4%，显著优于10°C和25°C条件。通过一级动力学模型拟合显示，4°C下酶半衰期达454.98天，R²=0.98。这种优异稳定性源于OXO的耐热糖蛋白特性及储存介质(0.25M NaCl, pH 3.2)的保护作用，其中酸性环境(pH 3.0-6.0)尤其有利于维持酶构象。

3.2 粗提OXO对高草酸食品的降解效果

在食品应用中，10 U OXO即可完全清除黑茶(1.54→0 mg/5g)和豆奶(6.44→0 mg/200mL)中的可溶性草酸盐。对于草酸含量更高的菠菜(24.57 mg/100g)和苋菜(35.22 mg/100g)，100 U处理分别实现79%和67%的降解率。剂量效应分析表明，酶反应效率受食品基质复杂度影响，可能与膳食纤维、矿物质等成分的干扰有关。

这项研究证实发芽稻米粗提OXO在4°C下具有超长稳定性，其降解效果可满足临床建议的每日草酸摄入限值(<50mg)。相较于微生物源OXO，植物源酶更具食品安全优势，且处理后的副产物(H₂O₂)可被食品组分自然分解。Minh Quan Tran等的工作为开发预防肾结石的功能性食品添加剂提供了重要理论依据，同时拓展了稻米深加工产业链。未来研究可进一步优化酶固定化技术，提高其在复杂食品体系中的催化效率。