全 文 ：第 25卷　第 4期 中　南　林　学　院　学　报 Vol. 25　 No. 4
　 2005年 8月 JOU RN AL OF CENT RAL SOUT H FO RESTRY UNIV ERSITY Aug. 2005　

[文章编号 ] 1000- 2502( 2005) 04- 0076- 02
椿叶花椒与川椒过氧化氢酶活力的比较研究
刘友全 1, 2 ,马　英 2 ,何友军 3 ,刘　鲲 2
( 1.中南林学院经济林育种与栽培国家林业局重点实验室 ; 2.中南林学院生命科学院 ,湖南 长沙 410004;
3.湖南省林业厅 ,湖南长沙 410007)
[摘　要 ]　对两个花椒树种的过氧化氢酶活性进行了研究 ,结果表明椿叶花椒比川椒的酶活性高 7. 98% ,这对花椒的抗寒性研究
具有重要意义 .
[关键词 ]　花椒属 ;过氧化氢酶 ;活性 ;抗寒性研究
[中图分类号 ]　 Q814; Q949. 752. 7　　　　 [文献标识码 ]　 A
Comparative Study of the Catalase Activity of
Zanthoxylum ailanthoides andZ . bungeanum
LIU You-quan
1, 2
, M A Ying
2
, HE You-jun
3
, LIU Kun
2
( 1. Th e Key Lab. of Now -w ood Fo res t Prod uct of Fores t ry M inist ry, CSFU, Changsh a 410004, Hunan , China; 2. Sch ool of Life Science
of C SFU, Changsha 410004, Hunan, China; 3. Fores t ry depar tment of Hunan Province, Changsh a 410007, Hunan , China)
Abstract: The catalas e activi ty of tw o species of Zanthoxylum w as s tudied. The resul ts show that th e enzyme activi ty of Z .
ailanthoides i s 2. 98% high er than th at of Z .bungeaum . It is very us eful for ant i-cold research of Zan thoxylum .
Key words: Zan thoxylum; catalase; activity; an ti-cold research
我国花椒资源十分丰富 ,全国约有花椒属植物 45种 , 12变种 , 2变型 ,大多处于野生散生状态 .花椒属植物
具有极高的药用和食用价值 .一方面由于长期的地理隔离形成了大量的生态地理变型 ,另一方面由于花椒的无
融合生殖特点 ,又使其具有较高的遗传稳定性 ,这就为花椒植物的选择育种奠定了物质基础 [ 1 ] .椿叶花椒
Zanthoxylum ailanthoides又名樗叶花椒 ,是一种生长较快的材油两用乔木树种 ,耐干旱、瘠薄 ,较耐寒 ,对立地
条件要求不高 ,主产于湖南通道县 ,是湘西山地的重要乡土树种之一 [2 ] .川椒 Zanthoxylum bungeanum又名蜀
椒、秦椒 ,为落叶灌木或小乔木 ,以果皮作调味品 ,并以果皮、种子 (椒目 )入药 ,种子含油 .川椒除东北和新疆外 ,
全国各省区几乎均有分布 ,以四川、陕西、河北、河南、山东等省产量较多 .为进一步拓展经济林木种质资源 ,更
好的加以开发利用 ,有必要对这两种不同的乔、灌型花椒树种的生物学特性和生理特征进行深入研究 .
过氧化氢酶 ( catalase)普遍存在于植物的所有组织中 ,其活性与植物的代谢强度及抗寒、抗病能力有一定
关系 ,故常常加以测定 .但至今未见有关椿叶花椒酶活性的研究报道 .
1　材料和方法
1. 1　材料与试剂
1. 1. 1　试验材料　椿叶花椒和川椒所用材料均采自湖南株洲中南林学院苗圃地的二年生实生苗的成龄叶片 ,
用量为鲜质量 2. 5 g.
1. 1. 2　试　剂　 10% H2 SO4 , 0. 1 mol /L KMnO4标准液 , 0. 1 mol /L H2O2 , 0. 1 mo l /L草酸 , 0. 2 mol /L pH
7. 8磷酸缓冲液 .
[收稿日期 ] 2005-03-04
[基金项目 ] 湖南省林业厅“椿叶花椒良种选育及定向培育技术研究与示范”项目的部分内容 .
[作者简介 ] 刘友全 ( 1944- ) ,男 ,四川营山人 ,教授 ,博士生导师 ,主要从事林木遗传育种及生物技术的教学科研 .
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 2005. 04. 017
1. 2　方法及酶活测定
1. 2. 1　方　法　称取 2. 5 g叶片 ,切碎后放入研钵中 ,加入少量 pH值为 7. 8的磷酸缓冲液和石英砂 ,研磨成
匀浆 ,转移到 25 mL容量瓶中并用同一缓冲液定容 ,即为酶提取液 ,贮于冰箱中备用 .活性测定采用高锰酸钾
滴定法 [ 3] ,取 50 mL三角瓶 4个 ( 2个为测定 , 2个对照 ) ,测定瓶中加入酶液 2. 5 mL,对照瓶中加入煮死酶液
2. 5 mL,每瓶再加入 2. 5 mL 0. 1 mol /L H2O2 ,置于 30℃水浴中保温 10 min,立即向各瓶中加入 10% H2 SO4
2. 5 mL终止酶反应 .
1. 2. 2　酶活性的测定 [ 4]　用标定的 0. 1 mo l /L KM nO4滴定剩余的 H2O2到粉红色 ,在 30 min内不消失作为
滴定的终点 .
酶活性用每克鲜重样品 1 min内分解 H2O2的毫克数表示:
过氧化氢酶活性= 1. 7( A- B ) (V t /Vs )
tW
式中: A为对照 KMnO4滴定数 , mL; B为酶反应后 KMnO4滴定数 , mL; Vt为提取酶液总量 , mL; Vs为反
应时所用酶量 , mL; W为样品鲜质量 , g; t为反应时间 , min; 1. 7为 1 mL 0. 1 mo l /L KMnO4 ,相当于 1. 7 mg
H2O2 .那么 ,过氧化氢酶活性的单位为 , mg· g- 1min- 1 .
表 1　标准溶液滴定用量†
Table 1　 The titration amount of standard solution
树　种 粗酶液 滴定消耗 KMnO 4量 /m L
1 2 3 4
椿叶花椒 28 0. 50 0. 55 0. 65 0. 65
川　　椒 26 0. 75 0. 80 0. 90 0. 90
　　　† 表中 1、 2号为测定样品 , 3、 4号为对照 .
表 2　过氧化氢酶活性†
Table 2　 The activity of catalase
树　种
被分解的 H2O2量
/mg
1 2
过氧化氢酶活性
/( mg· g- 1min- 1)
3 4
椿叶花椒 0. 246 7 0. 164 5 0. 027 6 0. 018 4
川　　椒 0. 246 7 0. 164 5 0. 025 6 0. 017 1
　　　† 1、 2、 3、 4号样品同表 1.
　　
2　结果与分析
2. 1　过氧化氢酶粗提液及分析滴定消耗 KMnO4量
过氧化氢酶属于血红蛋白酶 ,含有铁 ,它能催化 H2O2
分解为水和分子氧 ,在此过程中起传递电子的作用 , H2O2
则既是氧化剂又是还原剂 .
　　 R( Fe2+ )+ H2 O2→ R( Fe3+ OH- ) ,
　　 R( Fe3+ OH- )+ H2O2→ R( Fe2+ ) 2+ 2H2 O+ O2 .
因此 ,可根据 H2 O2的消耗量或 O2的生成量测定该酶
活力的大小 .在反应系统中加入一定量 (反应过量 )的 H2O2
溶液 ,经酶促反应后 ( 5H2 O2+ 2KM nO4+ 4H2 SO4→ 5O2+
2KHSO4+ 8H2O+ 2M nSO4 ) ,用标准高锰酸钾溶液 (在酸
性条件下 )滴定多余的 H2O2 ,即可求出消耗的 H2O2的量 .其结果见表 1.
2. 2　两种花椒酶活性实验结果
计算过氧化氢酶的活性 ,活性大小以单位时间内单位鲜质量材料被分解的 H2 O2的量来表示 ,即
mg· g- 1min- 1 .计算结果见表 2.
3　讨　论
植物在干旱、低温等逆境下或衰老时 ,由于体内活性氧代谢加强而使 H2O2累积 . H2 O2可以直接或间接地
氧化细胞内核酸、蛋白质等生物大分子 ,并使细胞膜遭受损害 ,从而加速细胞的衰老 .过氧化氢酶可以清除
H2O2 ,是植物内重要的酶促防御系统之一 .因此 ,植物组织中过氧化氢酶活性与植物的抗逆性密切相关 .
椿叶花椒的过氧化氢酶活性是川椒的 107. 98% ,这印证了普通花椒 (川椒 )喜温暖气候、不耐严寒 ,而椿叶
花椒由于长期生长在雪峰山区具有一定的抗寒能力 .
值得提出的是测定所用 KMnO4溶液及 H2O2溶液临用前一定要经过重新标定 ,才不至影响测定的精确
性。
[参　考　文　献 ]
[1 ]　毕　君 ,赵金献 ,王春荣 ,等 .国内外花椒研究概况 [ J] .经济林研究 , 2002, 20( 1): 46- 48.
[2 ]　刘克旺 .通道侗族自治县珍贵树种 [M ] .长沙:湖南科学技术出版社 , 1988.
[3 ]　李合生主编 .植物生理生化实验原理和技术 [M ] .北京:高等教育出版社 , 2000. 165- 167.
[4 ]　张宪政主编 .作物生理研究法 [M ] .北京:农业出版社 , 1992. 208- 212.
[本文编校:谢荣秀 ]
77第 4期 刘友全等: 椿叶花椒与川椒过氧化氢酶活力的比较研究