过氧化氢酶活性（共10篇）
过氧化氢酶活性 篇1
过氧化氢酶是植物体内清除过氧化氢的主要酶类[1],植物代谢过程会产生活性氧自由基,再转化成过氧化氢,而过氧化氢对植物细胞具有损伤作用[2]。过氧化氢酶的主要功能即清除植物代谢过程产生的过氧化氢,从而对植物细胞具有保护作用[3]。植物过氧化氢酶还与环境污染与胁迫[1,4]、营养元素缺乏[5,6]、病虫害危害有关[1,7]。研究植物过氧化氢酶,可以认识植物的生长状况、了解植物是否受到损伤、揭示植物与不良环境的关系以及为植物营养诊断提供依据。因此,探索一种简便快速的测定植物过氧化氢酶活性的方法,具有重要的科学和实用价值。当前对植物过氧化氢酶活性的测定方法,有的需要特殊仪器装置,有的操作和人为误差大,有的需要昂贵试剂,有的操作繁琐,都不利于批量样品分析和快速测定。本试验探索利用紫外分光光度法直接测定植物过氧化氢酶活性,具有简便、快速和不需要特殊试剂和仪器的特点,对植物过氧化氢酶的研究具有重要实践意义和运用价值。
1 材料与方法
1.1 材料
所用植物为大豆(Glycine max Merr.),在大豆结荚期采取不同环境条件生长的大豆叶片样品6个,分别编号为S1、S2、S3、S4、S5和S6。
1.2 试剂与仪器
磷酸盐缓冲溶液(p H值7.8):称取65.52g Na2HPO4·12H2O(分析纯)、2.66g Na H2PO4·2H2O(分析纯)、10g聚乙烯吡咯烷酮(PVP,分析纯),用约900m L蒸馏水溶解,检查p H值后定容至1 000m L。
过氧化氢溶液:吸取30%过氧化氢(分析纯)1.5m L,用蒸馏水定容至100m L,用高锰酸钾标定其准确浓度。经过标定,该溶液的浓度为0.3178 mol/L 1/2 H2O2,亦即5.402 6mg/m L H2O2。
8%硫酸:吸取40m L分析纯浓硫酸缓慢加入约350m L蒸馏水中,冷却后定容至500m L。
高锰酸钾溶液:称取分析纯高锰酸钾(KMn O4)3.16g,溶解后定容至1 000m L,其准确浓度用草酸钠标定。经标定该溶液浓度为0.099 0mol/L 1/5 H2O2。
紫外分光光度计:UV-9100,北京瑞利分析仪器有限公司。
冷冻离心机:恰菲尔,GL-20B,上海恰菲尔分析仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 植物过氧化氢酶提取液的制备。
统一剪取大豆第3叶带回室内洗净,用吸水纸吸干水分后称重,然后放进研钵中加入3m L p H值7.8的磷酸盐缓冲溶液,加入少量石英砂,在冰浴上研磨成匀浆,再加入5m L缓冲溶液研磨均匀,转入25m L比色管中,并用缓冲溶液少量多次洗涤研钵,洗液并入比色管中,最后用缓冲溶液定容至刻度。摇匀后取约5m L溶液于离心管中,成对调节平衡后用冷冻离心机在4℃4 000g下离心10min,上清液即为过氧化氢酶提取液,转入小试管中保存于4℃冰箱中备用。
1.3.2 紫外分光光度法测定过氧化氢酶活性。
样品测定:取小试管2支,1支做样品管,1支做对照管。在对照管里依次加1.5m L缓冲溶液、0.1m L酶提取液、0.2m L蒸馏水、1.0m L硫酸、0.2m L过氧化氢溶液。在样品管里依次加1.5 m L缓冲溶液、0.1m L酶提取液、1.2m L蒸馏水,然后加入0.2 m L过氧化氢溶液,立即计时4min后加入1m L硫酸终止反应。然后在240 nm处以蒸馏水调零,分别测定样品管与对照管的吸光度。
标准曲线:取小试管6支并编号,按表1依次加完各种试剂后摇匀,然后在240nm处以0号管调零,测定其余各管吸光度。
结果计算:植物过氧化氢酶活性,其是Ak为对照的吸光度,As为样品的吸光度,t为反应时间(min),a、b为标准曲线回归方程中的常数。
1.3.3 高锰酸钾容量法测定植物过氧化氢酶活性。
取50m L三角瓶2个,1个做样品,1个做对照。在对照瓶中,依次加入1m L酶提取液、1.5m L缓冲溶液、2.5m L硫酸和过氧化氢2.5m L。在样品瓶中依次加入1m L酶提取液、1.5m L缓冲液和2.5m L过氧化氢溶液后立即计时4min,加入2.5m L硫酸。然后将对照和样品分别用高锰酸钾溶液滴定至紫红色保持30s不褪色为终点。对照与样品消耗的高锰酸钾溶液体积之差所相当的过氧化氢的量即为被酶促反应所分解的过氧化氢的量。则植物过氧化氢酶活性为:,Vk为对照所消耗的高锰酸钾的体积,Vs为样品所消耗的高锰酸钾体积,c为高锰酸钾的浓度(mol1/5KMn O4),17为1mol 1/5 KMn O4所相当的过氧化氢的毫克数。
2 结果与分析
2.1 吸光度与过氧化氢数量的关系
将所测定的标准系列进行回归分析(图1)。可看以出,过氧化氢的毫克数C与吸光度A之间呈极显著的线性相关,其相关系数达到0.9996,说明在240 nm下利用紫外分光光度法进行溶液中过氧化氢的定量分析是可行的。
2.2 方法的重现性
对所取的6个样品按紫外分光光度法测定其过氧化氢酶活性,每个样品重复测定5次,所得结果见表2。可以看出,6个样品所测定的过氧化氢酶活性的变异系数在4.4%~5.1%之间,表明该方法的测定误差较小,重现性较高。
2.3 紫外分光光度法与高锰酸钾容量法的相关性
对上述6个样品的同一提取液利用高锰酸钾容量法测定过氧化氢酶活性,与紫外分光光度法测定的酶活性相关图如图2所示。可以看出,高锰酸钾容量法所测定的酶活性比紫外分光光度法高,但2种方法线性相关系数达到0.994 3(P<0.01),说明2种方法之间存在极显著线性相关。
利用样品S3的酶提取液同时用紫外分光光度法和高锰酸钾容量法各做5次重复测定,结果如表3所示。可以看出,紫外分光光度法的酶活性低于高锰酸钾容量法,但是紫外分光光度法的变异系数比高锰酸钾容量法略小,说明紫外分光光度法的重现性优于或与高锰酸钾容量法相当。
3 讨论
植物过氧化氢酶是植物的抗氧化酶类,对植物细胞具有抗氧化损伤的保护作用。因此,测定植物过氧化氢酶活性可以认识植物是否受到损伤,揭示植物对环境的响应。测定植物过氧化氢酶活性的方法有紫外速率法、高锰酸钾滴定法、碘量滴定法、氧电极法、分光光度法、气量法等[8,9,10,11,12]。用紫外分光光度法直接沉淀测定植物过氧化氢酶活性的方法尚未见报道。虽然紫外速率法也是在240nm下测定吸光度[8,10],但它是测定吸光度的变化速率,一方面需要在一定时间内多次读数,操作记录时容易出错,另一方面用吸光度的变化率表示酶的活性,只是相对活性,不便于不同高锰酸钾滴定法比较。陈晓敏[13]利用紫外分光光度法直接测定过氧化氢含量来测定植物过氧化氢酶活性,但其所用波长是290nm,而该吸收峰下对过氧化氢灵敏度不如240nm处高。王春台等[14]也研究利用紫外分光光度法测定植物过氧化氢酶活性,但他们是根据碘量滴定的原理,在350nm下测定碘的浓度。胡常英等[11]可见分光光度法测定过氧化氢酶活性,但需要利用过氧化物酶等特殊试剂,试剂昂贵且不容易购买。气量法需要特殊装置,不便于批量分析,氧电极法的重现性不稳定。本试验利用紫外分光光度法在240nm下直接测定溶液过氧化氢的浓度来测定植物过氧化氢酶活性,与常用的高锰酸钾滴定法相比具有操作简单、快速、重现性与高锰酸钾滴定该相当的优点,同其他方法相比具有不需要特殊试剂的优点,可以用于测定植物过氧化氢酶活性。本试验结果表明,运用紫外分光光度法测定的同一样品的过氧化氢酶活性低于高锰酸钾滴定法,其主要原因是在滴定过程中,由于提取液可溶性有机物的影响,近终点容易褪色,使得滴定终点不好控制,但2种方法的测定结果呈极显著的线性相关,表明紫外分光光度法测定植物过氧化氢酶活性是可行的。本试验中运用8%硫酸来终止酶促反应,对照采用先加酸后再加基质过氧化氢,而没有采用一般方法中的加热煮沸使酶失活,这样既保持对照和样品基体的一致性,又简化了操作过程,还避免了加热带来的误差。因为在试验中发现加热煮沸使酶失活时,溶液中蛋白质会因热变性而产生沉淀,导致很大的吸光度误差。所以硫酸不仅能阻止和终止酶促反应,还能稳定过氧化氢。
4 结论
(1)在240nm下,溶液吸光度与过氧化氢毫克数之间呈极显著的线性相关,证明可以用紫外分光光度法进行溶液中过氧化氢的定量分析。
(2)紫外分光光度法测定植物过氧化氢酶活性的变异系数在5.1%的以下,说明该方法重现性好,相对误差小。
(3)在对照和样品中利用硫酸来阻止和终止酶促反应,既可减少误差,简化操作,又能稳定溶液中的过氧化氢。
(4)紫外分光光度法测定植物过氧化氢酶活性操作简单、重现性较好,与高锰酸钾呈极显著的线性相关,可用于植物过氧化氢酶活性的测定。
过氧化氢酶活性 篇2
蔓割病对甘薯叶片脂质过氧化及某些保护酶活性的影响
研究了不同抗性甘薯品种感染蔓割病病原菌后叶片细胞质膜相对透性、丙二醛(MDA)含量和某些保护酶活性的动态变化.结果表明:接种后第10天,病株质膜的相对透性、脂质过氧化产物MDA含量高于未接种的`健株,感病品种高于抗病品种;随着接种时间的延长,保护酶活性逐渐下降,且感病品种下降速率高于抗病品种;抗病品种金山57在感病后能使细胞内MDA、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的代谢基本恢复到正常状态,其自我调节能力显著大于感病品种岩薯8-6.
作 者：代红军 DAI Hong-jun 作者单位：宁夏大学农学院,宁夏,银川,750021刊 名：安徽农业科学 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES年，卷(期)：34(14)分类号：Q946-33关键词：甘薯蔓割病 脂质过氧化 超氧化物歧化酶 过氧化氢酶 质膜透性
过氧化氢酶活性 篇3
关键词：低钾胁迫；玉米；自交系；保护酶活性
中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）10-0004-03
钾是作物的营养三要素之一，在作物的生长发育、新陈代谢及产量形成过程中都具有十分重要的作用。据统计，全世界1.3×109 hm2土壤中，受到养分严重胁迫的占22.50%，仅有10.19%是无胁迫或轻度胁迫的土壤，而在养分胁迫中大约40.00%的土壤缺钾。目前，土壤有效钾素缺乏已经极大地限制了作物的生产。我国玉米栽培面积大，且玉米生理需钾量大，钾素不足限制了其产量的进一步提高。本课题以耐低钾玉米自交系90-21-3，91-2和不耐低钾玉米自交系D937（丹937），N40为试材，研究低钾胁迫下不同耐性玉米自交系生长的影响，旨在为进一步探明耐低钾玉米可能的机理研究提供必要的基础，并为选育耐低钾的优质高产玉米新品种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为本课题组经过多年筛选出的典型的耐低钾玉米自交系90-21-3，91-2和不耐低钾玉米自交系D937，N40。
1.2 试验设计
采用水培法培养试材。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 SOD活性 采用NBT（氯化硝基四氮唑蓝）光还原法测定。
1.3.2 POD活性 采用愈创木酚（邻钾氧基酚）法测定。
1.3.3 MDA（丙二醛）含量 采用硫代巴比妥酸还原法测定。
2 结果与分析
2.1 SOD活性
不同钾水平下玉米自交系叶片SOD活性情况如图1所示。
由图1可以看出：低钾胁迫下不同耐性玉米自交系的SOD活性总体上呈降低趋势，不耐低钾玉米自交系D937和N40的SOD活性降幅大于耐低钾玉米自交系90-21-3和91-2，处理间差异达到了显著水平（P=0.046 2），不同耐性玉米自交系间差异也达到了显著水平（P=0.049 9）。在0.625 mmol/L钾水平下，D937和N40的SOD活性分别比对照降低了27.1%和68.4%，而90-21-3和91-2的SOD活性分别比对照降低了16.9%和17.9%；在0 mmol/L钾水平下，90-21-3和91-2的SOD活性分别较对照降低了23.5%和1.0%，而D937和N40的SOD活性分别较对照降低了26.4%和91.9%。说明相比D937和N40而言，90-21-3和91-2具有很好的清除活性氧的能力。
2.2 POD活性
不同钾浓度下玉米自交系叶片POD活性情况如图2所示。
由图2可以看出：随着低钾胁迫程度的加剧，4个玉米自交系叶片的POD活性变化趋势表现不尽一致，90-21-3和91-2的POD活性先下降后上升，但其变化幅度不大，处理间差异不显著；D937的POD活性先下降，在0.625 mmol/L钾水平下出现最低值后又呈现上升趋势，其变化幅度相对较大；N40的POD活性总体呈现下降趋势。方差分析结果显示，无论是处理间还是不同耐性玉米自交系间，其POD活性均没有达到显著水平。耐低钾玉米自交系90-21-3和91-2的POD活性相对稳定，受低钾胁迫影响不大。
2.3 MDA含量
不同钾水平下玉米自交系叶片MDA含量情况如图3所示。
无论是耐低钾玉米自交系还是不耐低钾玉米自交系，在低钾胁迫下其叶片的MDA含量均呈现增加趋势，耐低钾玉米自交系90-21-3和91-2的MDA含量变化相对平稳，而不耐低钾玉米自交系D937和N40的增幅较大。在1.250 mmol/L钾水平下，90-21-3和91-2的MDA含量分别比对照增加了9.4%和16.9%，D937和N40的MDA含量分别比对照增加了18.6%和68.6%，处理间及耐性不同玉米自交系间差异均不显著；在0.625 mmol/L钾水平下，90-21-3和91-2的MDA含量分别比对照增加了30.1%和27.7%，而D937和N40的MDA含量分别比对照增加了118.8%和60.7%，处理间差异显著（P=0.047 1）；在0 mmol/L钾水平下，90-21-3和91-2的MDA含量分别比对照增加了40.2%和28.1%，D937和N40的MDA含量分别比对照增加了174.4%和108.0%，处理间差异极显著（P=0.001 2）。
3 结论与讨论
低钾胁迫下耐性玉米自交系的细胞保护酶系统活性相对较强，耐性不同玉米自交系的质膜受损伤程度不同，这与植株体内自由基的清除系统——细胞保护酶系统活性强弱密切相关，其中SOD和POD在清除活性氧过程中发挥着巨大的作用。
1） SOD分布于C3，C4植物的叶绿体、线粒体和细胞质中，是植物内的抗氧化酶系统的重要成分，可在一定程度上清除活性氧自由基，消除活性氧过多对光合机构造成的伤害。本试验结果表明，不同耐性玉米自交系叶片的SOD活性均呈现下降趋势，不耐低钾自交系D937和N40的SOD活性在0 mmol/L钾水平时，降幅较大，分别比对照降低了26.4%和91.9%。说明其对低钾胁迫的影响反应大于耐低钾玉米自交系90-21-3和91-2，产生较多的自由基，影响代谢的正常进行。活性氧清除系统也是植物在环境胁迫下耗散过剩光能的途径之一。
2） POD的作用具有双重性，它一方面可以清除H2O2，为细胞活性氧保护酶系统的成员之一，另一方面又参与叶绿素的降解、活性氧的产生，并能引发膜脂氧化。本试验结果表明，低钾胁迫下耐低钾玉米自交系90-21-3和91-2的POD活性相对稳定，受低钾胁迫影响不明显。
3） 随着低钾胁迫程度的加剧，不同耐性玉米自交系的膜脂过氧化的产物MDA均增加，耐低钾玉米自交系90-21-3和91-2的MDA含量变化相对平稳，而不耐低钾玉米自交系D937和N40的MDA含量增幅较大，处理间差异达到了极显著水平。这是因为耐低钾玉米自交系90-21-3和91-2的自由基清除系统活性较高，能有效减轻膜质过氧化伤害，细胞膜受损程度小。
可以初步认为，保护酶系统活性的变化及其对活性氧的清除也是耐低钾玉米自交系对低钾胁迫耐性的生理机制之一。SOD和POD对细胞的保护作用将随着低钾胁迫时间延长或胁迫程度的加剧而逐渐降低，超过其活性阈值，活性氧的產生与清除之间的平衡势必遭到破坏，进而导致植株内部代谢发生紊乱，外部形态发生改变，最终影响到玉米的产量和品质。
参考文献
[1] 曾韶西，王以柔.水稻幼苗的低温伤害与膜脂过氧化[J].植物学报，1991，29（5）：506-512.
[2] 阎洪奎，曹敏建，胡兴波，等.玉米耐低钾胁迫鉴定指标的筛选[J].玉米科学，2003（3）：70-73.
[3] 刘蓓，曹敏建，闫洪奎.低钾胁迫下不同耐性玉米自交系生理差異的研究[J].玉米科学，2006（3）：90-92.
过氧化氢酶活性 篇4
黄山贡菊(Dendranthema morifolium(Ramat)Tzvel.cv.Gongju)又称“徽菊”,中国四大名菊之一,为安徽省黄山所产地道药材之一,其味甘、苦,性微寒,具有清热解毒、平肝明目和舒筋活血的功效[1]。2004年,黄山贡菊被国家质检总局批准列为原产地保护的农产品。黄山市也高度重视黄山贡菊产业发展,实施了原产地产品保护,推进无公害贡菊生产及品牌创建,开发出黄山贡菊礼茶等系列饮品。黄山贡菊作为优良的饮品、药品、保健食品资源,目前已成为山区农民增收的重要渠道之一,也成为黄山市最具特色的优势主导农产品之一[2]。
过氧化氢酶(catalase,CAT)是一类广泛存在于生物体内防御系统的关键酶之一,与超氧物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)一起被统称为酶保护系统[3]。在植物中,CAT的主要生理功能体现在作为抗逆信号因子[4]、调节细胞凋亡的作用因子[5,6,7]、调节细胞内氧化—还原平衡的作用因子[8,9]。植物细胞中的CAT在清除活性氧、维持植物体内活性氧代谢平衡方面起着重要作用。细胞内正常代谢可产生过氧化物,而过氧化物的积累将产生破坏性较强的自由基,如果自由基不及时被处理就会对细胞膜、核酸和蛋白质造成损伤,从而危害有机体。过氧化氢酶正是催化过氧化氢分解为水和氧气,以防止过氧化氢的积累从而保护有机体[10,11,12]。
目前,对黄山贡菊的应用研究几乎全部集中在贡菊的干花方面,对黄山贡菊叶片中的过氧化氢酶活性的研究尚未见报道。本实验采用室内模拟方法,研究环境温度、生长环境的金属离子不同种类和浓度、生长过程中的植物激素不同种类和浓度的处理,对黄山贡菊离体叶片中过氧化氢酶活性的影响,为作为药用和保健食品资源的黄山贡菊品质、产量的提高提供相应的理论参考。
2 材料与方法
2.1 实验材料
黄山贡菊(Dendranthema morifolium(Ramat)Tzvel.cv.Gongju)植株采自黄山贡菊原产地安徽省黄山市歙县呈村,由黄山学院生命与环境科学学院张慧冲副教授鉴定。
2.2 实验试剂
生长素、赤霉素、磷酸缓冲液、过氧化氢溶液、硫酸溶液、氯化钙、硫酸镁、醋酸铅、硫酸铜、氯化钾等,均为国产分析纯,实验用水为二次蒸馏水。
2.3 实验仪器
HH-S数显恒温水浴锅(江苏省金坛市医疗仪器厂)、PL203电子天平(0.0001,梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司)、紫外可见分光光度计(尤尼柯UV2100)、TGL-16高速离心机(江苏省金坛市医疗仪器厂)、pHS-37C数显pH计(上海天达仪器有限公司),以及各种实验用玻璃仪器等。
2.4 实验方法
酶液的制备[13]:称2g贡菊叶片,量取5mL pH值为7.8的磷酸缓冲液,加入研钵中低温快速研磨至匀浆,再用缓冲液冲洗研钵数次,合并冲洗液,并定容至50mL,放入冰箱静置10min;取上清液,离心(6000r/min,10min)后收集上清液,得CAT粗提液,在4℃下保存备用,在24h内分析测试完毕。
CAT活力测定[14]:取试管一支,加入3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液、0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL的CAT粗提液作为实验组;设对照组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液、0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL沸水浴加热灭活的CAT粗提液)。将实验组和对照组同时置于30℃水浴中保持15min后,加入1mL 1mol/L的硫酸终止反应,摇匀,用UV-2100型紫外可见分光光度计在波长240nm下测量吸光度(H2O2在240nm波长处具有最大吸收峰),记下吸光值A。
CAT酶活计算[15,16]:以1min内A减少0.100的酶量为一个酶活单位(U)。过氧化氢酶的活性为[U/(g·min)]={△A×V1/(0.1×V2×t×mf}。式中,△A为对照组和实验组吸光值之差,V1为CAT提取液的总体积(mL),V2为测定用的CAT液体积(mL),mf为样品鲜重(g),t为加入过氧化氢液到加硫酸终止反应的时间(min)。
温度对黄山贡菊离体叶片中CAT活性的影响:将实验组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液、0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL的CAT粗提液)和对照组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液、0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL沸水浴加热灭活的CAT粗提液)分别置于20℃、30℃、40℃、50℃、60℃水浴中保持15min后加入1mL 1mol/L的硫酸终止反应,摇匀,在240nm下测定吸光值(A),重复两次取其平均值。
金属离子对黄山贡菊离体叶片中CAT活性的影响[17]:将实验组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液分别加入2mL 4mmol/L、8mmol/L、12mmol/L、16mmol/L、20mmol/L这5个浓度的KCl、CaCl2、MgSO4溶液,0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL的CAT粗提液)和对照组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液,分别加入2mL 4mmol/L、8mmol/L、12mmol/L、16mmol/L、20mmol/L这5个浓度的KCl、CaCl2、MgSO4溶液,0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL沸水浴加热灭活的CAT粗提液)分别在30℃水浴中保持15min后加入1mL 1mol/L的硫酸终止反应,摇匀,在240nm下测定吸光值(A),重复两次取其平均值。
重金属离子对黄山贡菊离体叶片中CAT活性的影响[18]:将实验组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液分别加入2mL 2mmol/L、4mmol/L、6mmol/L、8mmol/L、10mmol/L这5个浓度的(CH3COO)2Pb、CuSO4溶液,0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL CAT粗提液)和对照组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液,分别加入2mL 2mmol/L、4mmol/L、6mmol/L、8mmol/L、10mmol/L这5个浓度的(CH3COO)2Pb、CuSO4溶液,0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL沸水浴加热灭活的CAT粗提液)分别在30℃水浴中保持15min后加入1mL 1mol/L的硫酸终止反应,摇匀,在240nm下测定吸光值(A),重复两次取其平均值。
植物激素对黄山贡菊离体叶片中CAT活性的影响[19]:将实验组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液,分别加入2mL 5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm这5个浓度的生长素、赤霉素溶液,0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL的CAT粗提液)和对照组(3mL pH值为7.8的磷酸缓冲液,分别加入2mL 5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm这5个浓度的生长素、赤霉素溶液,0.5mL 0.1mol/L的H2O2、0.2mL沸水浴加热灭活的CAT粗提液)分别在30℃水浴中保持15min后加入1mL 1mol/L的硫酸终止反应,摇匀,在240nm下测定吸光值(A),重复两次取其平均值。
3 结果与分析
3.1 温度对黄山贡菊离体叶片中CAT活性的影响
从表1和图1可见,从20—30℃黄山贡菊离体叶片中的CAT酶活性升高——温度升高内能增加,活性分子数目增加,酶活增强,到30℃时酶活性相对较高。从30℃开始随着温度的升高,黄山贡菊离体叶片中的CAT酶活性不断下降。因为随着温度的升高,酶蛋白空间结构中的氢键、疏水键等次级键被破坏,酶分子的空间构象也受到破坏,从而酶活性降低。在实验温度范围内,到60℃时酶活力降到最低。
3.2 金属离子对离体叶片中CAT活性的影响
从表2和图2可见,Ca2+和K+对黄山贡菊离体叶片中CAT活性的影响均表现为先促进后抑制。当Ca2+浓度在4—16mmol/L时,CAT活性随着Ca2+浓度的升高而增加,但当Ca2+浓度超过16mmol/L时,CAT活性开始下降;当K+浓度在4—12mmol/L时,CAT的活性随着K+浓度的升高而升高,但当K+浓度超过12mmol/L时,随着K+浓度的增加,CAT活性反而呈下降趋势,说明Ca2+和K+在一定的浓度范围内对黄山贡菊叶片中CAT的酶活有一定的促进作用。Mg2+对黄山贡菊离体叶片进行各种实验浓度的处理均表现出对CAT活性的抑制作用,且随着Mg2+处理浓度的增加,对CAT活性的抑制作用愈明显。金属离子能以不同的方式与底物、酶的活性产物和酶本身产生极强的亲和力,从而导致酶活性的改变,有些金属离子能对酶活性产生抑制作用,而有些金属离子则激发酶的催化功能。
3.3 重金属离子对离体叶片中CAT活性的影响
从表3和图3可见,Pb2+和Cu2+对黄山贡菊离体叶片中CAT活性均起着非常明显的抑制作用,且随着实验浓度的升高其抑制作用愈明显。同样的低浓度(2mmol/L)实验,经Cu2+处理后CAT酶活明显高于Pb2+处理的CAT酶活,说明Pb2+比Cu2+对黄山贡菊离体叶片中CAT酶活的抑制作用强。大部分酶的化学本质是蛋白质,高浓度的重金属盐能使蛋白质变性而失活。
3.4 植物激素对离体叶片中CAT活性的影响
从图4和表4可见,经生长素和赤霉素处理后,在整个实验浓度范围内黄山贡菊离体叶片中CAT酶活力变化的幅度很小。虽然经赤霉素处理后酶活性呈现小幅度先升高后下降的波动,经生长素处理后酶活性呈现小幅度先降低后升高的波动,但经两种植物激素处理后对黄山贡菊离体叶片中CAT酶活的影响都不明显。
4 结论与讨论
4.1 结论
本实验采用室内模拟方法研究了环境温度、生长环境的金属离子不同种类和浓度、生长过程中的植物激素不同种类和浓度的处理,对黄山贡菊离体叶片中过氧化氢酶活性的影响。实验结果表明,温度为30℃时酶活力较高,高温或低温时的酶活力均减小;低浓度的K+和Ca2+对过氧化氢酶活性有促进作用,高浓度的K+和Ca2+对过氧化氢酶活性有抑制作用;Mg2+、Pb2+、Cu2+对过氧化氢酶酶活性均具有明显的抑制作用,生长素和赤霉素对过氧化氢酶活性的影响不十分明显。
4.2 讨论
在本实验过程中,酶粗提液的颜色深浅会对反应后在240nm下测定吸光值产生重大影响,特别是粗酶液颜色太深将导致吸光度特别大以至于无法测量,因此必须注意对酶粗提液的处理,消除不利因素对实验的影响。过氧化氢酶是以铁卟啉为辅基的结合酶,在植物体内主要存在于叶绿体、线粒体、内质网中,它可促使过氧化氢分解为分子氧和水,清除体内的过氧化氢,使过氧化氢不至于与氧气在铁螯合物作用下反应生成有害的-OH ,从而使细胞免遭毒害,是生物防御体系的关键酶之一,其酶促活性为机体提供了抗氧化防御机理[20]。
本实验研究了重金属离子、温度、激素、金属离子对黄山贡菊叶片中过氧化氢酶活性的影响,可为黄山贡菊在栽培过程中创造优良的生长环境提供理论指导,从而为防止贡菊叶片过早衰老而影响贡菊的品质,为作为饮品、药用和保健食品资源的黄山贡菊的品质、产量的提高,以及为药农增加黄山贡菊的经济价值提供参考依据。
摘要：以黄山贡菊离体叶片中过氧化氢酶为研究对象,采用室内模拟方法,研究不同因素处理对黄山贡菊离体叶片中过氧化氢酶活力的影响。结果表明,在30℃时酶活力较高,高温或低温时酶活力均减小;低浓度的K+和Ca2+对过氧化氢酶有激活作用,高浓度的K+和Ca2+对过氧化氢酶有抑制作用;Mg2+、Pb2+、Cu2+对过氧化氢酶均具有抑制作用,生长素和赤霉素对过氧化氢酶活性的影响不明显。
植物过氧化物酶研究进展 篇5
过氧化物酶[peroxidase,POD,EC1.11.1.7(X)]是广泛存在于各种动物、植物和微生物体内的.一类氧化酶。催化由过氧化氢参与的各种还原剂的氧化瓜：RH2+H2O2 ・H2O+R。
作 者：田国忠 李怀方 裘维蕃 作者单位：田国忠(中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,)
李怀方,裘维蕃(中国农业大学植物保护学院植物病理系,)
过氧化氢酶活性 篇6
关键词：苦菜,鲜切,过氧化物酶 (POD)
苦菜又叫基荬菜，是人们喜食的一种多年生野生蔬菜，它不但具有较高的营养价值，而且还有清热解毒等医疗作用。苦菜是药食兼具一年生草本植物。药名叫败酱草，异名女郎花、鹿肠马草。民间俗称苦菜，苦菜具有清热解毒、凉血、止痢等功效，主治痢疾，黄疽，血淋，痔瘘等病症。
据报道，过氧化物酶是一种非常耐热的酶，当果蔬中的过氧化物酶在热加工中失活时，其他的酶 (如多酚氧化酶，PPO) 以活性形式存在的可能性很小，因而在果蔬加工中POD常被用作热处理是否充分的指标。本文研究了鲜切苦菜中POD的特性及与酚类底物的反应，探讨了苦菜中POD与组织褐变的相关性，以期深入明确鲜切苦菜褐变的机理，为控制加工中苦菜褐变的发生提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
仪器与设备有UV-722分光光度计、GL-20G-Ⅱ型飞鸽牌低温冷冻离心机、101A-1型电Y鼓风干燥箱、电子万用炉、HH-6数显电热恒温水浴锅。
试验所用的试剂包括过氧化氢、酪氨酸、柠檬酸，草酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化钠、氯化钙、氯化镁和氯化锌等分析纯。
供试材料为苦菜：采摘于内农大职院园区基地。选择叶色深绿、叶片大小适中的品种，要求新鲜、无损伤、无病斑。
1.2 方法
1.2.1 苦菜POD粗酶液的提取
称取5.0g洗净的苦菜，切碎，放入研钵中，加入pH值5.8磷酸缓冲溶液(1mol/L K2HPO4和K2PO4分别取8.5mL和91.5mL) 5.0mL，搅拌研磨成匀浆，将匀浆转移至离心管中，以10 000 r/min转速在4℃下离心30min。取上清液冷藏备用。
1.2.2 苦菜POD活力的测定
在预先清洗过的比色杯中加入5mL底物溶液和1mL的酶粗提取液，放入分光度仪中，每隔1min记一次数，测定产物的生产量。
空白对照：在预先清洗过的比色杯中加入5mL底物溶液和1mL 0.1mol/L磷酸缓冲溶液，放入分光光度计中进行零校正。
1.2.3 pH值对鲜切苦菜POD活力的影响
取pH值为4.2、4.6、5.0、5.4和5.8的磷酸-柠檬酸缓冲溶液配制的反应混合液2.9mL，按上述方法操作，加入粗酶液0.1mL，摇匀，20℃条件下测定OD470，根据1.2.2的定义计算鲜切苦菜POD在不同pH值条件下的活力。
1.2.4 温度对鲜切苦菜POD活力的影响
取pH值为4.6的反应液2.9mL在10、20、30、40、50、60、70和80℃等不同温度下保温15min，加入0.1mL酶液后立即测定OD470，并按1.2.2的方法计算鲜切苦菜POD活力。
1.2.5 不同处理时间对鲜切苦菜POD活力的影响
将酶液置于pH值4.6、温度60℃的条件下分别保温3、6、9、12和15 min及90℃和100℃温度下分别保温0、10、20、30、40、50和60s，采用消光值法测定鲜切苦菜POD活力，研究鲜切苦菜的热稳定性。
1.2.6 H2O2对鲜切苦菜POD活力的影响
以5%、10%、15%、20%和25%浓度的H2O2为反应底物，在鲜切苦菜POD最适pH值、时间和温度条件下，测定鲜切苦菜POD对H2O2的反应速度。
1.2.7 金属离子对POD活力的影响
在加酶液之前，分别加入1mL 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0mmol/L的含Na+、Ca2+、Zn2+和Mg2+溶液，以未加金属离子的空白作对照，其他条件同“酶活力的测定”。
1.2.8 酸处理对POD活力的影响
分别用0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%浓度的柠檬酸和抗坏血酸浸泡原料10min，以蒸馏水浸泡作为对照，重复3次，测苦菜POD活力的变化。
2 结果与分析
2.1 pH值对鲜切苦菜POD活力的影响
pH值对鲜切苦菜POD活力影响极大，pH值4.6活力最强，高于或低于4.6时鲜切苦菜POD活力均迅速下降(图1)，因此，苦菜热烫处理时，适当提高pH值，不仅可以防止叶绿素降解，同时可抑制POD酶的活性。
2.2 温度对鲜切苦菜POD活力的影响
温度对鲜切苦菜POD活力有显著影响。鲜切苦菜POD最适宜温度为60℃，当温度大于60℃酶活力迅速下降，至80℃时酶活力只有最高时的1/3;由图2可知：鲜切苦菜的POD活力在0℃时也较高，这大概是鲜切苦菜在低温下也容易褐变的原因。
2.3 不同处理时间对鲜切苦菜POD活力的影响
在适宜温度下保温时间对鲜切苦菜POD酶活力影响如图3所示。鲜切苦菜POD随保温时间的变化而变化。在9min时比较稳定，酶活力保持的时间很长。随保温时间的延长酶活性也随之降低直到基本失活。在90℃和100℃分别保温0、10、20、30、40、50和60s，结果发现在90℃时30s时丧失酶活力。由此可见，苦菜POD热稳定差，随处理温度的升高、时间延长，酶蛋白快速变性失活。因此在加工过程中采用高温烫漂可抑制POD。
2.4 H2O2对鲜切苦菜POD活力的影响
H2O2对鲜切苦菜POD的活力如图4所示。H2O2浓度从10%增加到20%时，酶活力继续上升，但增加量不明显，酶活力基本保持不变，15%时达到饱和。研究表明POD的底物主要是H2O2，但过高浓度H2O2可抑制POD活力。用过氧化氢酶消除过多的H2O2又使POD活力恢复。由此可见H2O2对POD酶活抑制的程度取决于酶和H2O2浓度两个方面。
2.5 酸处理对POD活力的影响
以不同浓度的柠檬酸和抗坏血酸浸泡苦菜，测定POD活力，结果如图5所示。随处理酸浓度的增加，POD逐渐减小。因此，采用酸处理可降低POD活力。因此在烫漂过程中可适量添加酸抑制酶活力。
2.6 金属离子对POD的影响
试验结果显示，Na+、Zn2+和Mg2+显著抑制苦菜POD酶的活力，Ca2+对苦菜POD有激活作用 (图6) ，随Ca2+浓度的增加，酶活性逐渐增大。
3 结论
对鲜切苦菜POD的特性进行了研究，结果表明：鲜切苦菜中过氧化物酶活力最适宜的pH值为4.6，最适宜的温度为60℃，且在80℃以上的温度下易失活。最适作用时间为9min。H2O2浓度在15%以下时，鲜切苦菜POD活力随浓度增加直线上升，15%时达到饱和。
Na+、Mg2+和Zn2+对POD具有抑制作用，Ca2+对其有激活作用。经柠檬酸和抗坏血酸处理后，POD活力逐渐下降。
参考文献
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[2]韩涛, 等.果实和蔬菜中的过氧化物酶[J].食品与发酵工业, 2000, 26 (1) :69～73.
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[4]黄慧, 等.酚类化合物酶处理反应机理初探[J].华东理工大学学报, 1996, 24 (10) :563～568.
过氧化氢酶活性 篇7
脲酶是土壤中重要的营养酶之一, 是土壤中唯一对尿素的转化及作用有着重大影响的酶, 水解生成的氨是植物氮素营养的重要来源。脲酶活性过低, 尿素的利用率就会降低。脲酶活性过高, 产生过量的CO2和NH3对作物形成毒害作用。过氧化氢酶属于氧化还原酶类, 是生物体内重要的一种解毒酶。土壤过氧化氢酶广泛存在于土壤中生物体内, 可以促进过氧化氢分解, 能有效防止土壤及生物体新陈代谢产生的过氧化氢的毒害。除草剂的使用很大程度上影响着土壤酶活性, 从而为监测评估除草剂对土壤的影响提供一定的参考[6,7]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 土壤。
2013年在青海省农林科学院植物保护研究所试验地内进行。土壤类型为栗钙土, 取0~15 cm耕作层土样。播前施有机肥562.5 m3/hm2、磷酸二铵2 250 kg/hm2、尿素2 250 kg/hm2。土壤全氮含量1.43 g/kg, 全磷含量2.66 g/kg, 全钾27.84 g/kg, 有机质含量21.98 g/kg, p H值8.17 (分析方法:GB7173-1987、GB9837-1988、GB9836-1988、GB12297-1990、NY/T1121.6-2006、GB7849-1987、NY/T889-2004、NY/T1377-2007) 。
1.1.2 供试药剂。
选取5种常用除草剂, 见表1。
1.2 试验方法
喷施供试药剂后, 于0 h、2 h、1 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d共计8次分别取0~15 cm耕作层的土壤, 混匀风干, 过2 mm筛。对脲酶、过氧化氢酶进行测定。脲酶测定采用靛酚蓝比色法, 过氧化氢酶采用紫外分光光度计法。
2 结果与分析
2.1 48%氟乐灵乳油对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图1可知, 使用48%氟乐灵乳油处理后, 脲酶活性呈现激活—抑制—恢复的规律。在施药2 h后脲酶活性显著增加, 尿素的转换能力增强, 随着时间的变化, 脲酶活性在第3天受到一定的抑制, 并随着剂量的增大而加强。过氧化氢酶活性受到抑制, 在第3天后达到最大抑制率, 然后随着48%氟乐灵乳油浓度的降低, 刺激过氧化氢酶活性的增加, 过氧化氢酶活性升高, 在第14天过氧化氢酶活性达到最大, 以降低药剂对微生物的危害, 后逐渐恢复至正常。
2.2 22.5%溴苯腈可湿性粉剂对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图2可知, 在施用22.5%溴苯腈可湿性粉剂后, 初期酶活性升高后逐渐恢复至正常。整体上呈现激活—恢复的规律。施药后2 h脲酶活性达到最大, 然后逐渐降低直至恢复正常。施用22.5%溴苯腈可湿性粉剂后, 过氧化氢酶的活性受到显著的抑制, 第3天活性达到最低, 高量与高量倍量的抑制率分别为17.28%、18.94%, 后随着药剂的淋溶、光解, 使浓度降低, 过氧化氢酶活性逐渐恢复。
2.3 10%百草枯水剂对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图3可知, 施用20%百草枯水剂后脲酶活性下降, 这是可能由于20%百草枯水剂对微生物的杀灭作用及产生的氧自由基对酶破坏作用抑制脲酶活性, 导致对尿素转换能力下降, 并且对脲酶活性的抑制时间较长。第3天脲酶活性达到最低。过氧化氢酶活性呈现抑制—激活—恢复。由于初期百草枯浓度高, 对酶活性产生抑制。随着浓度的降低, 土壤微生物细胞内产生的氧自由基刺激过氧化氢酶导致酶活性升高。随着剂量的增大, 过氧化氢酶活性激活的时间也相应的延迟。在施用20%百草枯水剂后3 d过氧化氢酶活性就达到最低值, 并随着浓度的增大抑制的程度也在随之增强。
2.4 25%氟磺胺草醚水剂对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图4可知, 在施药初期脲酶活性有不同程度的升高, 这可能与施用25%氟磺胺草醚水剂后对土壤细菌和放线菌的数量有一定程度的促进有关。由于微生物数量的增加使土壤中的总酶量增加, 转换尿素的能力增强, 脲酶活性增强。施用25%氟磺胺草醚水剂后, 先是受到抑制后激活再恢复正常。在第14天过氧化氢酶活性升高, 然后恢复至正常。有研究显示, 一定剂量的25%氟磺胺草醚水剂可以刺激土壤微生物的生长, 增加微生物生物量, 对过氧化氢酶总量的增加有一定的促进作用。
2.5 10%精喹禾灵乳油对脲酶、过氧化氢酶活性的影响
由图5可知, 初期脲酶活性有所增加, 可能是由于受到外源性物质的干扰, 刺激土壤微生物促进脲酶活性, 降低外源性物质对其危害。但是随着剂量的升高, 对于脲酶的激活作用反而降低, 因此低浓度的精喹禾灵对土壤脲酶活性有一定的激活作用。施药后2 h, 脲酶活性达到最大, 高量与高量倍量分别为18.38%、20.44%。在施药后, 过氧化氢酶活性明显受到抑制, 高量与高量倍量抑制率最大时达到了17.07%、17.53%, 并且药剂的浓度增大抑制越强, 后过氧化氢酶活性逐渐恢复。可能是由于在田间随着药剂的分解和淋溶导致浓度降低和土壤微生物数量增加, 抑制作用逐渐减小直至恢复正常。
3 结论与讨论
试验通过5种常用除草剂对土壤中脲酶、过氧化氢酶活性动态响应的研究, 为除草剂对土壤污染的修复提供一定的参考和数据支撑。结果表明, 5种不同化学类型及作用机理的除草剂对土壤酶活性均有不同程度的激活或抑制作用, 随着时间的变化而变化, 并且浓度越大, 对酶活性影响越强烈。施用20%百草枯水剂后, 脲酶活性受到显著的抑制, 并且作用时间长。在播种时撒施氮肥和磷肥, 可能会对NH4+浓度有一定的影响。在施用药剂后土壤脲酶、过氧化氢酶活性的响应存在着一定的差异。不同的酶对同一药剂表现有所差异, 这可能与不同酶的作用位点和反应底物有关。因为相同的底物对不同的酶来说作用机理可能是不同的。此外, 土壤酶对除草剂的动态响应的差异性, 可能与土壤中微生物的分布有关。施用25%氟磺胺草醚水剂后脲酶活性呈现激活—恢复的规律, 但过氧化氢酶活性则显示抑制—激活—恢复的规律。48%氟乐灵乳油对土壤脲酶具有激活—抑制—恢复规律, 初期脲酶活性受到48%氟乐灵乳油刺激后活性升高, 在4 d时活性受到抑制, 并浓度增大激活或抑制的程度也相应的增强。经过一系列的研究显示, 不同的除草剂对脲酶、过氧化氢酶活性有不同的作用规律, 因此酶活性在一定程度上可以反映土壤被除草剂污染的程度。因此, 土壤酶活性及变化规律可以作为土壤污染种类及程度的生物活性指标[8]。
参考文献
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过氧化氢酶活性 篇8
关键词：牦牛胎盘,谷胱甘肽过氧化物酶,小鼠
胎盘俗称衣胞或胎衣, 中医称紫河车, 能补阴阳两虚, 有返本还元之功效。胎盘味甘咸, 性温, 具有补气、养血、益精之功效[1]。近年来对胎盘的营养成分、活性物质、药理作用和药用价值进行了深入的研究 [2,3,4], 然而人的胎盘来源短缺, 满足不了制药、保健、食品等多方面的需求。目前许多中成药制剂中用动物 (如牛、羊、猪等) 胎盘替代人的胎盘, 商品化生产牛胎盘粉、牛胎盘注射液也已应用。
牦牛是在高原特定生态环境下, 经过长期的自然选择而形成的特殊牛种, 具有生存能力强、体格强壮、高原的适应性强、抗寒、抗疾病能力强等生物学特征。本试验通过对小鼠的肝、肺、心肌、骨骼肌、脾脏和肾脏中谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px) 活性的测定, 研究牦牛胎盘对GSH-Px活性的影响。
1 材料和方法
1.1 牦牛胎盘粉的制备
以牦牛新鲜胎盘为原料, 加工调制胎盘粉。生产工艺流程:取材→清洗→消毒→干燥箱 (60℃, 24 h ) →粉碎、研磨→过80目筛→米黄色粉末, 冰箱冷藏备用。
1.2 试验动物分组
将100只小鼠 (由青海省实验动物中心提供) 按收集到胎盘的海拔分为高海拔组、中海拔组、低海拔组和对照组, 分别每天给与浓度为400 mg/kg的牦牛胎盘, 对照组每日灌生理盐水0.2 mL, 各组连续灌胃28 d。
1.3 样品采集
饲养28 d后脱颈椎处死小鼠, 分别采取肝、肺、心肌、骨骼肌、脾脏和肾脏, 低温保存备用。
1.4 仪器和试剂
UV-1601紫外可见分光光度计, 电子天平, BECKMAN J2-21高速离心机, 恒温水浴箱等, GSH-Px 试剂盒 (南京建成生物工程研究所, 批号:20080818) ;总蛋白试剂盒 (南京建成生物工程研究所, 批号:20080818) 。
1.5 测定方法
组织解冻后滤纸吸去表面残血, 称取组织, 剪碎, 加入少量石英砂和冷生理盐水匀浆, 匀浆在4℃下以10000 r/min离心20 min, 取上清液测定组织GSH-Px活性。
1.6 数据处理
采用Excel进行数据分析, 结果用undefined表示, 组间比较采用t检验。
2 结果
2.1 牦牛胎盘对小鼠体重的影响
给药前分别称取各处理组小鼠体重, 然后分别灌服不同海拔的牦牛胎盘和生理盐水, 28 d后再分别称取各组小鼠体重。给药前后各组小白鼠体重变化结果见表1。
2.2 牦牛胎盘对小鼠组织中谷胱甘肽过氧化物酶活性的影响
对小鼠分别灌服不同海拔的牦牛胎盘和生理盐水, 于28 d后处死, 分别取肝、肺、心肌、骨骼肌、脾脏和肾脏, 测定各组织中GSH-Px活性, 牦牛胎盘对小白鼠组织中GSH-Px活性的影响见表2。
注:**表示与对照组相比差异极显著 ( P <0.01) , *表示与对照组相比差异显著 ( P< 0.05) 。
3 讨论
随着年龄的增长, 机体免疫力、抗氧化能力以及细胞新陈代谢的能力等都逐渐下降, 表现为机体的衰老。胎盘通过影响机体的各项指标, 可以有效的延缓机体衰老。研究表明[5,6,7,8], 人、羊和鹿等动物胎盘的提取物在对老年小鼠灌胃或腹腔注射后, 具有明显的抗氧化和抗衰老的作用。
GSH-Px是机体内广泛存在的一种重要的催化过氧化氢 (H2O2) 分解的酶。它特异的催化还原型 GSH 对H2O2的还原反应, 可以起到保护细胞膜结构和功能完整性的作用[9]。本次研究发现, 除了心肌、脾脏和低海拔组的肾脏以外, 不同海拔的牦牛胎盘都能显著或极显著的增强小鼠肝、肺、骨骼肌和肾脏中GSH-Px活性, 从而消除自由基对细胞膜的损害, 具有抗氧化的作用。
参考文献
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过氧化氢酶活性 篇9
植物体内原有的或经病原菌侵染后诱导产生的一些寄主酶与植物的抗病性有密切关系。许多研究表明, 过氧化物酶 (peroxidase isozyme, POD) 是植物抗病过程中的关键酶之一, 参与一些植物抗病作用的生化反应事件, 且可作为鉴定寄主抗病性的指标。但POD同工酶与桑树青枯病抗性的关系, 国内外尚未见报道。
本试验通过接种桑青枯病菌, 并对侵染过程中不同抗感水平的桑树进行过氧化物酶活性测定, 比较其活性的变化, 从而研究过氧化物酶活性与抗青枯病性能的关系, 以期桑树青枯病抗性机制和抗病遗传育种研究提供理论。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 桑树品种抗病品种LK5×抗青10号、翁抗1×抗青10号、283×抗青10号, 易感品种塘10×伦109 (所有品种的种子均为本所选育杂交所得, 其对青枯病菌的抗性都经多年的试验鉴定) 。
1.1.2 菌种采自粤西、粤北等桑青枯病疫区的10个菌系, 菌株为经分离致病性鉴定后的强致病力菌株。
1.1.3 桑苗培育及接种方法桑种散播于营养钵中, 苗龄为3个月。伤根法接种青枯病菌, 菌液浓度为3×108cfu/m L, 浸泡于青枯病菌的烧杯中, 设3个重复。
1.1.4 取样方法分别对供试的四个杂交组合桑苗单株编号, 接种前取样、接种后每隔12个小时取样一次, 分别为接种后12h、24h、36h、48h、60h取样, 每次取材为三重复相同位置的叶片。
1.2 方法
1.2.1 酶液的制备
称取0.5g不同发病时间的桑叶, 加入pH7.8的PBS冰浴中研磨, 4℃, 5000r离心15min, 上清液转入25mL容量瓶中, 沉淀用5mL磷酸缓冲液再提取2次, 上清液并入容量瓶, 定容至25mL, 低温下保存备测。
1.1酶活性的测定
酶活性测定的反应体系包括3mL (0.3%H2O22mL, 0.2%愈创木酚0.95mL pH7.0) 加入0.05mL酶液启动反应。对照为 (0.3%H2O22mL, 0.2%愈创木酚0.95mL pH7.0, 0.05mL蒸馏水) , 记录在470nm下的吸光度值, 将每分钟OD值增加0.01定义为一个活性单位, 反应3min。过氧化物酶活性 (u·g-1·min-1) =ΔΑ470V/0.01WVtt
ΔΑ470吸光度变化值
V酶液总提取量
W材料鲜重
Vt翻译系统中加入的酶液量
t反应时间
2 结果
桑树不同抗性品种接种桑青枯病后过氧化物酶活性变化结果表明, 抗病和感病品种的叶片接种青枯病菌后, 过氧化物酶活性均有所提高。中抗品种翁抗1×抗10和283×抗10在接种后的12h, 过氧化物酶活性就达到最高峰值, 另一中抗品种LK5×抗10在接种24h后活性就达到最高峰值, 易感品种塘10×伦109亦在接种后12h过氧化物酶活性就达到最高峰值, 但POD酶峰值活性远小于中抗品系, 这说明抗病品种的过氧化物酶很快参与了植物对病原的防御反应。青枯病菌对病害的侵染表现出了很明显的应激变化, 用青枯病原菌接种不同抗感水平的桑树后, 抗病品种的过氧化物酶活性迅速升高, 上升幅度较大, 而与之相对照的感病品种的过氧化物酶活性则变化不是很明显, 上升幅度较小;中抗品种翁抗1×抗10和283×抗10在接种后的12h后酶活性分别上升了14.3%和40%, 另一中抗品种LK5×抗10在接种24h后酶活性上升了近60%, 而易感品种塘10×伦109在接种后12h后酶活性只上升了9%。在整个侵染发病过程中易感品种塘10×伦109酶活性变化较平缓, 而其余三个抗病品种在整个发病过程中酶活性变化幅度较大, 这与曾永三等在豇豆中研究的结果一致, 即抗性程度越高, 酶比活性值越大。
3 结论与讨论
病原物的侵染诱导导致植物过氧化物酶活性升高和过氧化物酶同工酶种类发生改变, 这些高活性的过氧化物酶或特异性的同工酶, 或由于催化合成了杀菌物质, 或由于提高了木质素、木栓质的生物合成而形成物理屏障, 或者由于参与乳突形成和颗粒状沉积物的积累, 从而构成了植物的一般抗病性和非专化抗病性, 各种过氧化物酶的专化性有所不同, 它们在植物抗病性中的作用也不尽一样。
有关POD与植物抗病性的关系研究得比较多, 大多数研究结果表明, 植物感染病原菌后不同互作类型的POD活性变化均表现出一定差异。一般抗病组合的POD活性增加, 其活性水平高于感病组合, 并发现有特异的同工酶谱带。也有些植物感病后, 感病组合POD活性高于抗病组合, 且POD同工酶新酶带增加与抗病性无明确关系。有的抗病组合感病后体内POD同工酶比较稳定, 而感病组合表现出POD同工酶的活性增强。
本试验对不同抗性水平的四个品种在青枯病菌侵染发病过程中过氧化物酶活性进行了检测, 表明, 桑树感染青枯病菌后, 叶片中过氧化物酶活性的变化是桑树一种积极的抗病反应, 不论抗病品种还是感病品种桑树叶片接种青枯病菌后, 过氧化物酶活性均有所提高, 过氧化物酶作为一种植物防御酶很快参与了植物对病原的防御反应;抗病品种过氧化物酶活性迅速升高, 上升幅度较大, 而与之相对照的感病品种的过氧化物酶活性则变化不是很明显, 上升幅度较小。抗感品种之间过氧化物酶活性变化的差异有一定规律性, 可作为一种生化指标来鉴定品种对桑青枯病的抗性。
摘要：以不同抗性的四个桑树品种为材料, 对桑青枯病菌侵染桑树发病过程中叶片过氧化物酶 (POD) 活性进行了测定, 结果表明:所有抗病和感病品种的叶片接种青枯病菌后, 过氧化物酶活性均有所提高, 但易感品种塘10×伦109的过氧化物酶峰值活性及上升幅度远小于中抗杂交组合的翁抗1×抗10、283×抗10和LK5×抗10的酶峰值活性和上升幅度。抗感品种之间过氧化物酶活性变化的差异有一定规律性, 可作为一种生化指标来鉴定品种对桑青枯病的抗性。
过氧化氢酶活性 篇10
关键词：活血化瘀,心肌梗死,髓过氧化物酶
血浆髓过氧化物酶(MPO)对急性心肌梗死患者有独到的预后作用,急性心肌梗死患者中性粒细胞存在脱颗粒现象,并释放大量的髓过氧化物酶,和心肌梗死的面积呈正相关,丹红注射液能活血化瘀,笔者通过临床观察发现,该药能促进血管再通,缩小梗死面积,并能明显减少血浆髓过氧化物酶水平。兹总结如下。
1 材料和方法
1.1 观察对象
河南中医学院一附院心内科住院病例,时间自2005年7月至2008年5月,共观察患者108例,其中男48例,女60例,合并高血压95例,合并糖尿病52例,年龄40岁至70岁。
病例入选标准按照2007年ACC-AHA《急性心肌梗死诊断与治疗指南诊断标准》进行诊断,入选标准:①持续性胸痛超过30min;②心电图表现为典型的损伤型ST-T波演变过,或相邻2个导联ST段持续压低超过30 min;③心肌酶、肌钙蛋白T明显升高并呈急性心肌梗死酶学变化规律。所有的患者均经过冠状动脉造影证实。
1.2 方法
患者分组,随机分为治疗组和对照组,治疗组50人,对照组58例。治疗前采集静脉血检测心肌酶及髓过氧化物酶水平。血清髓过氧化物酶运用酶标仪采用比色法方法进行检测,试剂盒为Promega公司生产,由河南中医学院一附院帮助检测。心肌酶、肌钙蛋白T由河南中医学院一附院生化室检测。对照组治疗方法,采用西医常规治疗方法:抗血小板,抗凝,抗栓,调脂,扩冠,溶栓及PCI术等。治疗组除采用西医常规治疗方法外,结合运用中药丹红注射液活血化瘀,治疗14d以后,再次采集静脉血检测心肌酶及血清髓过氧化物酶水平。
2 结果
治疗组和对照组髓过氧化物酶水平较治疗前均降低,治疗后两组髓过氧化物酶水平有明显差异,结果见表1。
(x)
注:▽治疗前对照组与治疗组相比P>0.05,﹡同组与治疗前相比P<0.01,#治疗后治疗组与对照组相比P<0.05。
3 讨论
MPO是活化的中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞分泌的一种过氧化物酶,是中性粒细胞活化标志物[1,2],参与氧化修饰低密度脂蛋白胆固醇[3]。MPO能抑制金属蛋白酶抑制剂1和激活金属蛋白酶原[4],降解细胞外基质,促进纤维帽变薄导致斑块表面腐蚀、破裂和血栓的形成,促进急性冠状动脉综合征(ACS)的发生。MPO还直接催化消耗一氧化氮[5],从而引起冠状动脉痉挛。所以髓过氧化物酶是急性冠状动脉综合征的一个独立预测因子,与急性心肌梗死关系密切。
本实验中两组治疗后血清髓过氧化物酶水平均较治疗前降低,说明西医常规治疗和丹红注射液都有降低血清髓过氧化物酶的作用,且丹红注射液结合西医常规治疗效果更明显。通过降低血清髓过氧化物酶,可抑制血管内皮功能损伤,抑制血管炎性反应,促使梗死血管再通,从而加强急性心肌梗死疗效。说明了丹红注射液对急性心肌梗死有一定的治疗作用,中西医结合将使患者更大获益。
参考文献
[1]Buffon A,Biasucci LM,Liuzzo G,et al.Widespread coro-nary inflammation in unstable angina[J].N Engl J Med,2002,347(1):5-12.
[2]Zhang R,Brennan ML,Fu X,et al.Association between myeloperoxidase levels and risk of coronary artery disease[J].JAMA,2001,286(17):2136-2142.
[3]Podrez EA,Febbraio M,Sheibani N,et al.Macrophage scavenger receptor CD36is the major receptor for LDL modified by monocyte-generated reactive nitrogen species[J].J Clin Invest,2000,105(8):1095-1108.
[4]Nicholls SJ,Hazen SL.Myeloperoxidas and Cardio vascular Disease[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2005,25(6):1102-1111.