全 文 ：影响山竹果皮过氧化氢酶活性因素的研究
张福平，陈紫瑩
（韩山师范学院生物系， 广东 潮州 521041）
摘 要：以山竹果皮中的过氧化氢酶（CAT）为研究对象，对其酶的活性变化及其特性的研究结果表明，山竹果皮中过氧化氢
酶的最适温度为30℃，最适pH值为7.2。 甲醇和乙醇对山竹果皮中过氧化氢酶活性的影响均表现为低浓度对该酶具有激活作用，高
浓度转为抑制作用。 金属离子Cu2+ 对该酶有激活作用，而Na+ 则对该酶有一定程度的抑制作用。
关键词：山竹果皮；过氧化氢酶；活性
中图分类号：S667.9 文献标识码：A 文章编号：1004-874X(2011)07-0066-03
Effect of factors on the activity of catalase in
pericarp of Garcinia mangostana
ZHANG Fu-ping, CHEN Zi-ying
(Department of Biology, Hanshan Normal University, Chaozhou 521041,China)
Abstract: The catalase (CAT) extracted from Garcinia mangostana was studied. The change of CAT activity and characteristics
showed that the optimal temperature of CAT was 30℃ , and optimal pH was 7.2. The CAT activity of Peel from Garcinia mangostana
affected by methanol and ethanol indicated that low concentration had activation, but high concentration turned into inhibition. The metal
ions of Cu2+ showed some degrees of activation, on the other hand, Na+ showed some action of inhibition on the activity in various
concentrations.
Key words: Garcinia mangostana; catalase; activity
收稿日期：2010-12-10
基金项目：广东省科技计划项目（2008B071101032）
作者简介：张福平（1966－），男，高级实验师，E-mail:hsfpzh@126.
com
山竹(Garcinia mangostana L.)为藤黄科藤黄属果树 ［1］，
亚洲和非洲热带地区广泛栽培，我国台湾、福建、广东和
云南也有引种 ［2］。 山竹味偏酸，其幽香气爽，滑润而不腻
滞，与榴莲齐名，号称“果中皇后”。 补益作用较强, 其性偏
寒冷，嫩滑清甜，具有降燥、清凉解热的作用。 它含有丰富
的蛋白质和脂类，对机体有很好的补养作用，对体弱、营
养不良、病后都有很好的调养作用 ［3-4］。过氧化氢酶是广泛
存在于需氧动植物及微生物细胞中的一种氧化还原酶，
可催化过氧化物分解，生成氧和水，在生物体内主要为清
除细胞毒性的过氧化氢 ［5］。 在植物体的抗氧化生物体系
中，过氧化氢酶最为有效。 水果的成熟和衰老过程可以认
为是一个氧化现象，特别是在衰老初期，过氧化氢酶迅速
下降，而过氧化物或过氧化氢开始增多。 目前，过氧化氢
酶的研究已引起人们的关注，并且取得较理想的成果［5-13］，
经检索， 有关山竹的研究主要集中在色素和抗氧化活性
物质提取方面 ［14-18］，尚未见到有关“山竹果皮过氧化氢酶
活性的研究”的报道。 为此，我们对山竹果皮过氧化氢酶
的活性进行初步研究， 希望能够为其采后保鲜技术提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料山竹购自潮州市区水果市场。 试验试剂磷
酸缓冲液、过氧化氢溶液、硫酸溶液、甲醇、乙醇、CuSO4、
MgCl2、NaCl和 Na2SO4等，均为分析纯。
试验仪器：UV-2102C型紫外可见分光光度计/尤尼柯
（上海）仪器有限公司、电子天平/上海精科天平、16R 冷冻
高速离心机/珠海黑马医学仪器有限公司、 数显恒温水浴
锅/江苏金坛市亿通电子有限公司、pH 计/上海精密科学
仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 CAT酶液的制备 制备方法参照文献［9］。 称取新
鲜山竹果皮 0.5 g 置研钵中， 加入 2～3 mL4℃下预冷的
pH=7.2磷酸缓冲液研磨成匀浆后，转入 25 mL 容量瓶中，
并用缓冲液冲洗研钵数次，合并冲洗液，并定容到刻度。
混合均匀后离心（16 000 r/min、15 min、4℃），上清液即为
过氧化氢酶粗提液。 5℃下保存备用。于 24 h内分析完毕。
1.2.2 CAT活力测定 测定方法参照文献［10］。 取 10 mL
试管 3 支( S1、S2、S3),其中( S1、S2 )为样品测定管，(S3)为空白
管，按表 1 顺序加入试剂，3 次重复。 25℃预热后，逐管加
入 2 mL 0.1 mol/L 的 H2O2，每加完 1 管立即记时，摇匀并
迅速倒入石英比色杯中，在最适吸收波长 245 nm 下测定
吸光度，每隔 1 min 读数 1 次，共测 4 min，待 3 支管全部
测定完后，按下式计算酶活性。以 1 min内 Amax减少 0.1的
酶量为 1个酶活单位(U) 。
过氧化氢酶 (A)活性 (U/g·min) =(△Amax×Vt)/(0.1V1×t×
FW)
式中，△Amax =AS3 -（AS1 +AS2）/2，AS3 为加入煮死酶液的
对照管吸光值，AS1、AS2 为样品管吸光值，Vt 为粗酶提取
液总体积(mL),V1为测定用粗酶液体积(mL),FW 为样品鲜
重(g)，0.1 表示 Amax每下降 0.1 为 1 个酶活单位(U)，t 为加
过氧化氢到最后一次读数时间(min) 。
广东农业科学 2011 年第 7期66
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2011.07.065
1.2.3 CAT最适温度的测定 按表 2将实验组 （3 mL pH＝
7.2磷酸缓冲液，2 mL 0.1 mol/L H2O2，0.2 mL 酶粗提液）和
对照组 （3 mL pH＝7.2磷酸缓冲液，2 mL 0.1 mol/L H2O2）分
别置于 10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃等温度下水
浴 15 min。用 100 μL 10%硫酸溶液终止反应。摇匀后，在最
适吸收波长 245 nm下测定吸光值并计算酶的活性。
1.2.4 CAT 最适 pH值的测定 将实验组 （3 mL pH 分别
为 6.0、6.2、6.4、6.6、6.8、7.0、7.2、7.4、7.6、7.8、8.0 的磷酸缓
冲液，0.2 mL酶粗提液，2 mL 0.1 mol/L H2O2） 和对照组（3
mL pH 分别为 6.0、6.2、6.4、6.6、6.8、7.0、7.2、7.4、7.6、7.8 和
8.0 的磷酸缓冲液，2 mL 0.1 mol/L H2O2）分别置于 30℃下
水浴 15 min，用 100 μL 10%硫酸溶液终止反应。 摇匀后，
在最适吸收波长 245 nm下测定吸光值并计算酶的活性。
1.2.5 有机溶剂对 CAT 活性的测定 将实验组（3 mL pH＝
7.2 磷酸缓冲液，0.2 mL 酶粗提液，甲醇：1 mL，浓度分别
为 0% 、2.5% 、7.5% 、10%和 20% ，2 mL 0.1 mol/L H2O2；3
mL pH＝7.2 磷酸缓冲液，0.2 mL 酶粗提液，乙醇：1 mL，浓
度分别为 0% 、2.5% 、7.5% 、10%和 20% ，2 mL 0.1 mol/L
H2O2）和对照组（3 mL pH＝7.2 磷酸缓冲液，甲醇和乙醇的
浓度分别为 0%、2.5%、7.5%、10%和 20%，2 mL 0.1 mol/L
H2O2）分别置于 30℃下水浴 15 min，用 100 μL 10%硫酸溶
液终止反应。 摇匀后，在最适吸收波长 245 nm 下测定吸
光值并计算酶的活性。
1.3.6 金属离子对 CAT活性的测定 将实验组（3 mL pH＝
7.2 磷酸缓冲液，0.2 mL 酶粗提液， 分别加入 1 mL 3、6、9
mmol/L 的 CuSO4、MgCl2、NaCl、Na2SO4，2 mL 0.1 mol/L
H2O2）和对照组（3 mL pH＝7.2 磷酸缓冲液，分别加入 1 mL
3、6、9 mmol/L 的 CuSO4、MgCl2、NaCl、Na2SO4，2 mL 0.1
mol/L H2O2） 分别置于 30℃下水浴 15 min 用 100 μL 10%
硫酸溶液终止反应。 摇匀后，在最适吸收波长 245 nm 下
测定吸光值并计算酶的活性。 实验于 2009年 7月在韩山
师范学院生物实验室进行。
2 结果与分析
2.1 山竹果皮 CAT的活力
通过上述方法，反应产物在波长 200～400 nm 范围内
扫描。 发现山竹果皮过氧化氢酶在 245 nm波长下有强列
吸收峰（图 1）。 过氧化氢酶能分解过氧化氢，使反应溶液
吸光度（A245）随反应时间增加而降低，得到山竹果皮过氧
化氢酶活力为 70 U/g·min。
2.2 温度对山竹果皮 CAT活性的影响
为了获得该酶活性的最适温度， 分别考察了 10℃、
20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃等温度对山竹果皮过氧
化氢酶相对活性的影响。 在各考察温度下反应 15 min，研
究过氧化氢酶液的相对活性，从图 2 可以看出，在 30℃下
该酶活性最大， 可认为是该酶的最适温度， 当温度大于
30℃时，该酶相对活性逐渐下降，表明高温对山竹果皮过
氧化氢酶有抑制作用。
2.3 pH对山竹果皮 CAT活性的影响
为了获得该酶的最适宜 pH， 分别考察了 pH 值 6.0、
6.2、6.4、6.6、6.8、7.0、7.2、7.4、7.6、7.8 和 8.0 对山竹果皮过
氧化氢酶的影响。在各考察 pH值下，反应 15 min，研究其
过氧化氢酶的相对活性。 从图 3 可以看出， 在 pH 值为
7.0～8.0 范围内酶活力相对较高，且 pH 值为 7.2 时酶活力
最高， 可以认为是该酶的最适 pH 值； 当 pH 值大于 7.4
时，酶活力下降较快。 表明山竹果皮过氧化氢酶的活性对
pH值的变化非常敏感。
2.4 有机溶剂对山竹果皮 CAT活性的影响
为获得有机溶剂对山竹果皮过氧化氢酶的影响，分
别考察浓度为 0%～20%的甲醇和乙醇对其过氧化氢酶活
性的影响。 甲醇和乙醇对山竹果皮过氧化氢酶活性的影
响均表现为先升高后降低的相似趋势， 低浓度时起激活
表 1 山竹果皮活力测定的试剂
S1
S2
S3
3
3
3
试剂 pH7.2磷酸缓冲液(mL)
0.2
0.2
0.2（加热）
酶粗提液(mL)
表 2 山竹果皮最适温度的测定
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
温度 pH7.2磷酸缓冲液(mL)
2
2
2
2
2
2
2
酶粗提液(mL) 0.1mol/L H2O2(mL)
3
3
3
3
3
3
3
图 2 温度对山竹果皮 CAT活性的影响
5 10 20 30 40 50 60 70
120
100
80
60
40
20
0
CA
T
相
对
活
性
(%
)
温度(℃)
图 1 山竹果皮过氧化氢酶活力
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
0.500
0.000
200.0 250.0 300.0 350.0 400.0
波长(nm)
CA
T
活
力
(V
/g·
m
in
)
广东农业科学 2011年第 7期 67
作用，随浓度的增大，激活作用减弱，并迅速转为抑制效
应。当甲醇浓度为 0%～5%时，过氧化氢酶活性随着浓度的
升高而迅速增大，当浓度为 5%时，酶活性最大，当甲醇浓
度大于 5%时，酶活性大大降低，转为抑制作用；当乙醇浓
度为 0%～2.5%时， 过氧化氢酶活性随着浓度的升高而迅
速增大，当浓度为 2.5%时，酶活性最大，当乙醇浓度大于
2.5%后，酶活性大大降低，转为抑制作用（图 4）。
2.5 金属离子对山竹果皮 CAT活性的影响
为获得金属离子对山竹果皮过氧化氢酶活性的影
响，分别考察不同浓度的 CuSO4、MnCl2、NaCl 和 Na2SO4对
其过氧化氢酶的影响，结果见表 3。 从表 3 看出，Cu2+对山
竹果皮过氧化氢酶具激活作用，而 Na+对山竹果皮过氧化
氢酶则起抑制作用。 这与邓向军等 ［13］在苹果的研究报道
相同。 表明不同金属离子对山竹果皮过氧化氢酶活性的
影响有所不同。
3 结语
本试验结果表明， 山竹果皮过氧化氢酶的活力是 70
U/g·min，该酶的最适温度为 30℃，最适 pH值为 7.2。 甲醇
和乙醇对山竹果皮过氧化氢酶活性的影响均表现为低浓
度起激活作用，高浓度起抑制作用。 当甲醇浓度为 5%时，
该酶活性最大，当乙醇浓度为 2.5%时，该酶活性最大。 金
属离子 Cu2+对该酶有一定程度的激活作用，而 Na+对山竹
果皮过氧化氢酶则起抑制作用。
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图 3 pH 对山竹 CAT活性的影响
120
100
80
60
40
20
0
CA
T
相
对
活
性
（ %
）
6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8
pH 值
图 4 有机溶剂对山竹果皮 CAT活性的影响
120
100
80
60
40
20
0 0 0.025 0.05 0.075 0.1 0.2
甲醇
乙醇
CA
T
相
对
活
性
（ %
）
pH 值
表 3 金属离子对山竹果皮过氧化氢酶活性的影响
CuSO4
MgCl2
3
6
9
3
6
9
金属
离子
浓度
（mmol/L）
76.92
83.39
100
75.70
78.94
82.18
NaCl
Na2SO4
80.16
85.42
80.97
72.87
73.27
72.06
相对活性
（%）
金属
离子
浓度
（mmol/L）
相对活性
（%）
3
6
9
3
6
9
68