全 文 ：　[收稿日期] 　2010-02-09;2010-05-21修回
　[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 ,从事园艺学方面的教学与研究。
[ 文章编号] 1001-3601(2010)06-0350-0047-03
不同因素对佛手瓜过氧化氢酶活性的影响
张福平1 , 何秀娟1 , 张秋燕2
(1.韩山师范学院 生物系 , 广东 潮州 521041;2.韩山师范学院 门诊部 , 广东 潮州 521041)
　　[摘　要] 以佛手瓜为试材 ,研究不同因素对佛手瓜过氧化氢酶(CAT)活性的影响 。结果表明:过氧化
氢酶的活力为 280U/(g ·min),该酶的最适温度为 30℃,最适 pH 为 7.5;甲醇和乙醇在低浓度时对佛手瓜过氧化氢酶活性表现为激活作用 ,高浓度时表现为抑制作用;金属离子Cu2+和Mn2+对佛手瓜过氧化氢酶有
不同程度的激活作用 ,而 Na+对该酶有一定的抑制作用 。[关键词] 佛手瓜;过氧化氢酶;活性[中图分类号] S642 [文献标识码] A
Effect of Different Factors on Catalase Activity of Sechium edule
ZHANG Fu-ping1 , HE Xiu-juan1 , ZHANG Qiu-yan2
(1.Department of Biology , Hanshan Normal University , Chaozhou, Guangdong 521041;2.Out-patient
Department , Hanshan Normal University , Chaozhou, Guangdong 521041 , China)
　　Abstract:Sechium edule was t reated by dif ferent facto rs to study the effect o f dif ferent factors on i ts
catalase act ivity .The re sults show ed tha t the ca talase activi ty of S echium edule was 280 U/(g ·min)when
the opt imum temperature and pH were 30℃ and 7.5 , the methano l and ethanol wi th low er concentration
could enhance catalase activity of Sechium edule , the methanol and ethanol wi th higher concentration had
the inhibition ef fect on catalase activity of Sechium edule , Cu2+ and M n2+ had the activat ion ef fect on
catalase of Sechium edule and N a
+
had the inhibi tion ef fect on catalase activi ty of Sechium edule.
Key words:Sechium edule;catalase;activi ty
　　佛手瓜[ S echium edule(Jacq.)Sw atz.] 为葫芦
科佛手瓜属多年生攀缘草本植物的果实 ,原产于美
洲 ,我国南方有栽培 ,果和块根供食用。佛手瓜清脆
多汁 ,味美可口 ,营养价值较高 ,既可做菜 ,又能当水
果生吃 ,其形如两掌合十 ,有佛教祝福之意 ,因此称
之为“佛手” 、“福寿” ,深受人们喜爱。到目前为止 ,
有关过氧化氢酶(CA T ,其功能是催化细胞内过氧
化氢分解 , 防止氧化)的研究已取得了理想的成
果[ 1-9] ,佛手瓜栽培技术 、离体繁殖 、营养成分分析和
贮藏保鲜已有报道[ 10-15] ,但经检索 ,未见佛手瓜过氧
化氢酶活性的研究报道 。为此 ,于 2008 年 12 月在
韩山师范学院生物实验室进行了佛手瓜过氧化氢酶
活性的研究 ,以期为其采后保鲜提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 佛手瓜 为绿皮无刺佛手瓜 ,采自广东省
潮安县凤凰镇大山蔬菜园 ,采后立即送至实验室。
1.1.2 试剂 磷酸缓冲液 、过氧化氢溶液 、硫酸溶
液 、甲醇 、乙醇 、CuSO4 、MnCl2 、NaCl和 Na2 SO 4等 ,
均为分析纯。
1.1.3 仪器 UV-2800型紫外可见分光光度计 ,
电子分析天平 ,16R高速冷冻离心机(德国), 恒温
水浴锅等 。
1.2 试验方法
1.2.1 酶液的制备 称 10 g 佛手瓜肉 ,按照1∶3
(w/v)的比例量取 pH 7.2 的磷酸缓冲液 30mL ,先
在研钵中加入磷酸缓冲液 5mL ,低温快速研磨至匀
桨 ,再加入余下的 25mL 磷酸缓冲液 ,在 4℃条件下
16 000 r/min离心 10min ,收集上清液即为 CA T 粗
提液 , 在 5℃下保存备用。CA T 在沸水中水浴
1min(煮死酶液)作空白对照。于 24 h内分析完毕。
1.2.2 CA T 活力测定 取 1只试管 ,加入 pH 7.2
的磷酸缓冲液 3mL , 0.1mol/L H2O 2 2mL ,酶粗提
液 0.2mL , 设空白对照(pH 7.2 的磷酸缓冲液
3mL ,0.1mol/ L H2O 22mL ,煮死酶液 0.2mL),于
30℃水浴 15min后加入 10%硫酸溶液 100μL 终止
反应 ,摇匀。在最适吸收波长下测定吸光度(A),按
下式计算酶活性:以 1min 内 Amax减少 0.1的酶量
为 1个酶活单位(U)。
CAT 活性/[ U/(g · min)] =(■Amax ×V t)/
(0.1V 1 ×t×FW)
式中 ,V t为粗酶提取液总体积(mL), V 1为测定
用粗酶液体积(mL), t为加过氧化氢到最后一次读
数的时间(min), FW 为样品鲜重(g)。
1.2.3 温度对 CAT 活性的影响试验 把试验组
(pH7.2的磷酸缓冲液3mL ,0.1mol/L H 2O22mL ,酶
粗提液 0.2mL)和对照组(pH 7.2 的磷酸缓冲液
　贵州农业科学　2010 , 38(6):47 ～ 49　Guizhou Ag ricultural Science s
3mL ,0.1mol/L H2O 22mL ,煮死酶液 0.2mL)分别置
于5℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃和 70℃水浴
15min后加入 10%硫酸溶液 100μL 终止反应 ,摇匀。
在最适吸收波长下测定吸光度(A)。
1.2.4 pH 对 CA T 活性的影响试验 把试验组
(pH 分别为 3 、3.5 、4 、4.5 、5 、5.5 、6 、6.5 、7 、7.5 、8 、
8.5 、9 、9.5 和 10 的磷酸缓冲液 3mL , 0.1mol/ L
H 2O2 2mL ,酶粗提液 0.2mL)和对照组(pH 分别为
3 、3.5 、4 、4.5 、5 、5.5 、6 、6.5 、7 、7.5 、8 、8.5 、9 、9.5和
10的磷酸缓冲液 3mL , 0.1mo l/L H 2O 2 2mL ,煮死
酶液 0.2mL)分别在最适温度下水浴15min后加入
10%硫酸溶液 100μL 终止反应 ,摇匀。在最适吸收
波长下测定吸光度(A)。
1.2.5 有机溶剂对 CAT 活性的影响试验 把试
验组(pH 7.2的磷酸缓冲液 3mL ,甲醇和乙醇的浓
度分别为 0 、2.5%、5%、7.5%、10%和 20%,
0.1mol/L H 2O 22mL ,酶粗提液 0.2mL)和对照组
(pH 7.2的磷酸缓冲液 3mL ,甲醇和乙醇的浓度分
别为 0 、2.5%、5%、7.5%、10%和 20%, 0.1mol/ L
H 2O2 2mL ,煮死酶液 0.2mL)分别在最适温度下水
浴 15min后加入 10%硫酸溶液 100μL 终止反应 ,
摇匀 。在最适吸收波长下测定吸光度(A)。
1.2.6 金属离子对 CAT 活性的影响试验 把试
验组(pH 7.2 的磷酸缓冲液 3 mL , 分别加入
3mmol/L 、6mmo l/L 、9mmo l/L 3 个浓度 1mL 的
CuSO 4 、MnCl2 、NaCl 、Na2SO4 , 0.1mol/ L H2 O 2
2mL ,酶粗提液 0.2mL)和对照组(pH 7.2 的磷酸
缓冲 液 3mL , 分别加入 3mmol/L 、 6mmol/ L 、
9mmol/L 3 个浓度 1mL 的 CuSO 4 、MnCl2 、NaCl、
Na2SO4 ,0.1mol/L H2O2 2mL ,煮死酶液 0.2mL)分别
在最适温度下水浴15min后加入10%硫酸溶液100μL
终止反应 ,摇匀。在最适吸收波长下测定吸光度(A)。
2 结果与分析
2.1 CA T 活力
反应产物在波长 200 ～ 400 nm 范围内扫描 ,发
现佛手瓜 CA T 在波长240nm 下吸收最强 ,表明 ,测
量佛手瓜 CA T 的最适波长为 240 nm 。通过计算 ,
佛手瓜 CA T 活力为 280U/(g ·min)。
2.2 温度对 CA T 活性的影响
从图 1可看出 ,在 30℃条件下 CAT 相对活性
最大 ,表明 ,30℃是该酶的最适温度 。
图 1 温度对佛手瓜 CAT 活性的影响
Fig.1　Effect of tempera tur e on CAT activity of chayo te
2.3 pH 对 CA T 活性的影响
从图 2可看出 ,佛手瓜 CA T 活性对 pH 的变化
非常敏感 ,在 pH6.5 ～ 8 范围内 CAT 相对活性较
高 ,且 pH 为 7.5时酶活力最高 ,表明是该酶的最适
pH 值;当 pH >7.5时 ,酶活力下降较快 。
图 2 pH 值对佛手瓜 CAT 活性的影响
Fig.2　Effect of pH on CA T ac tivity of chayo te
2.4 有机溶剂对 CAT 活性的影响
从图 3看出 ,甲醇和乙醇对佛手瓜 CA T 活性
的影响均表现为先升高后降低 ,当甲醇浓度为 0 ～
7.5%时 ,CAT 活性随着浓度的升高而迅速增大 ,当
浓度为 7.5%时 , 酶活性最大 , 当甲醇浓度大于
7.5%时 ,酶活性快速降低 ,转为抑制作用;当乙醇浓
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 ,当乙醇浓
度大于 5%时 ,酶活性快速降低 ,转为抑制作用。
图 3 甲醇和乙醇对佛手瓜 CAT 活性的影响
Fig.3　Effect of methano l and e thanol on CAT activity o f chayote
2.5 金属离子对 CAT 活性的影响
从表可知 , Cu2+ 、Mn2+对佛手瓜 CAT 活性具
有激活作用 ,而 Na+对佛手瓜 CA T 活性起抑制作
用 。与邓向军等[ 3] 在苹果上的研究报道相同 ,表明
不同金属离子对佛手瓜 CA T 活性的影响不同 。
表 金属离子对佛手瓜 CAT 活性的影响
　　Table　Effect o f me tal ions on CAT activity o f chayo te
金属离子
M etal ion
浓度/(mmol/ L)
Concentra tion
相对活性/ %
Re lativ e activity
CuSO4 3 115
6 175
9 286
MgCl2 3 105
6 118
9 165
NaCl 3 25
6 40
9 10
Na2 SO 4 3 40
6 45
9 50
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3 小结
本试验结果表明 ,佛手瓜过氧化氢酶的活力为
280U/(g ·min),该酶的最适温度为 30℃,最适 pH
为 7.5。甲醇和乙醇对佛手瓜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 7.5%时其酶活性最大 ,乙醇浓度为
5%时其酶活性最大 。金属离子 Cu2+ 、Mn2+对佛手
瓜过氧化氢酶有一定的激活作用 ,在相同浓度下 ,
Cu
2+比 Mn2+的激活作用明显。
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(责任编辑:冯　卫)
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