全 文 ：第 21 卷　第 2 期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2001年　4 月
Vol.21　No.2　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Apr., 　2001
大亚湾红树林研究Ⅲ.白骨壤和秋茄叶片 2种酶活性及过氧化
物酶同工酶谱
程　舸　程惠贞　王厚麟　缪绅裕
(广州大学桂花岗校区生物系　广州 510405)
摘　要　研究了大亚湾附近澳头 、稔山与三门岛地区生长的白骨壤 、秋茄叶片多酚氧化酶 、过氧化
物酶的活性与过氧化物酶同工酶谱 ,发现 2种红树植物叶片中多酚氧化酶活性在澳头 、稔山 、三门
岛 3个地区依次降低 。而过氧化物酶活性则与之相反 ,依次升高 。过氧化物酶同工酶谱在不同地
区表现出峰高及区带数上的差别 ,但无地区规律性 。
关键词　红树植物　多酚氧化酶　过氧化物酶　大亚湾
THE ACTIVITIESOF POLYPHENOL OXIDASE ,
PEROXIDASE AND PEROXIDASE ISOZYMOGRAM IN
THE LEAVESOF MANGROVE PLANT GROWING NEAR DAYA BAY
CHENG Ge　CHENG Hui-zhen　WANG Hou-lin　M IAO Shen-yu
(Department of Biolog y , Guang zhou No rmal University , Guangzhou 510405)
Abstract　This article w as to study the activities of polyphenol oxidase、 peroxidase and peroxidase
isozymog ram in the leaves of Avicennoa marina and Kandel ia candel grow ing at Aotou , Renshan
and Shanmen island nearby Daya Bay .It was found that the activities of polyphenol oxidase in the
leaves for these tw o mang rove plants at Aotou , Renshen , Shanmen island decreased one by one ,but
the activities of peroxidase increased.The height and number of peak for pero xidase isozymog ram
were dif ferent f rom each other but had no regulation at these three regions.
Key words　Mang rove plant;Polyphenol oxidase;Peroxidase;Daya Bay
　　红树植物是一种重要的热带森林资源 ,对其生
态学的研究已有较广泛和较为深入的报导[ 1～ 3] 。
其中引人注意的是近年来对红树林污染生态学的研
究中发现红树林生态系统对污水具有一定程度的抗
性 ,林下土壤可沉积较多的重金属元素[ 4] 。但对污
染生态学机理及有关酶学方面的研究报导甚少。多
酚氧化酶 、过氧化物酶是分别含有铜与铁的金属酶
类 ,与植物生长过程中许多生理生化活动 ,细胞代谢
的调控有关[ 5] 。本文选择了地处南亚热带 、气候条
件基本相同的大亚湾附近地区生长的红树植物白骨
壤(Av icennia marina)、秋茄(Kandelia candel)观
察其叶片这 2种酶的活性与同工酶谱变化情况 ,为
红树植物的环境生态学研究提供某些生理生化信
息。
中国科学院南海海洋生物综合实验站基金资助项目(S9502 、S9605)
第一作者简介:程舸(1937-),女 ,教授;研究方向:红树植物生理生化
1　材料与方法
1.1　实验材料:
以大亚湾核电站(22°36′N , 114°33′E)为中心 ,
选择北面的澳头 、南面的三门岛和东北部的稔山为
样品采集地 ,距中心点依次为 13.1 、26.5及 33.0km
(图Ⅰ),对每一种植物随机选 5 个以上个体取其健
康枝条顶端刚展开的二片叶片 ,混合后置冰壶中带
回实验室备用 。
图Ⅰ :大亚湾核电站附近地区分布图
Fig I The Map of regional distribution nera Dayawan Nuclear Pow er Station
1.2　分析测定方法:
1.2.1　酶的提取:分别取 2种植物叶片 ,用水冼净
并用滤纸擦干 ,除去中脉 ,称重 ,剪碎置研钵中加少
许硅砂 ,以每一种酶要求的缓冲液 ,在冰浴中研磨 。
按 1:5w/v 制备匀浆 ,3000rpm 离心 10min ,取上清
液为酶提取液 ,低温(-18℃)保存备用 。
1.2.2　多酚氧化酶活性测定[ 6] :利用多酚氧化酶
催化分子态氧将儿茶酚氧化为苯醌 ,在 420nm 处有
最大光吸收 ,以每分钟OD变化 0.01为一个酶活性
单位 。
1.2.3　过氧化物酶活性测定[ 6] :采用过氧化氢存
在下 ,过氧化物酶氧化愈创木酚生成茶褐色物质在
470nm 处有最大光吸收 ,以每分钟OD变化 0.01为
一个酶活性单位 。
1.2.4　过氧化物酶同工酶分析:采用聚丙烯酰胺凝
胶电泳[ 7] ,取离心后的酶提取液加入蔗糖使终浓度
为1.168mmol/L 和少量溴酚蓝 ,每次加样 100μl相
当于蛋白质含量约为 16μg 。在 4℃冰箱内 ,以电流
2mA/管 ,250 ～ 300V 之间连续电泳 3h 后取出 ,联苯
胺染色 ,经薄层扫描记录实验结果 。
1.3　试剂与仪器:
所用试剂均为国产分析纯。岛津 CS-930 双
波长薄层扫描仪 ,752-C 紫外分光光度计 。
1.4统计方法
所有数据皆经统计学处理 , t显著性检验 。
2　结果
2.1　澳头 、稔山 、三门岛地区白骨壤 、秋茄叶片多酚
氧化酶及过氧化物酶活性 。见表 1。
2.2　澳头 、稔山 、三门岛白骨壤 、秋茄叶片的过氧化
物酶同工酶谱见图Ⅱ 、Ⅲ 。
3　讨论
3.1　红树林的生境常受到海水浸淹 ,泥滩缺氧 ,土
壤含盐量较高的影响;红树植物因而有许多生态 、形
态学与生态生理学的适应性。近年来大亚湾地区经
济发展迅速 ,人口增加 ,工业及生活污水等的排放也
日益增多 ,同时大亚湾核电站的冷却循环水也会随
潮流向周围水域扩散 ,所有这些对附近居民和水生
生物将会产生什么影响 ? 一直是众人关注的问题 。
因此不断对环境中生物体进行各种监测 ,从不同侧
面了解环境变化对动植物机体的影响 ,是当前生态
环境研究的中心课题之一 。过氧化物酶 、多酚氧化
酶广泛存在于植物机体中 ,与植物生长 、组织中 IAA
含量及木质素的合成有关 ,直接参与植物代谢的调
控。从表 1可见 ,不同地区生长的白骨壤与秋茄 ,其
叶片这 2 种酶活性明显不同 ,若以澳头———稔山
———三门岛的顺序观察 ,多酚氧化酶活性呈现依次
降低 ,而过氧化物酶活性则依次升高。仅从目前的
研究 ,我们认为可能的主要原因是环境污染的影响 。
2592 期　　　　　　　程　舸等:大亚湾红树林研究Ⅲ .白骨壤和秋茄叶片 2 种酶活性及过氧化物酶同工酶谱
因为:广东地区生长的[ 8] 白骨壤 、秋茄各自只有一
种 ,同种植物的酶活性应相接近 ,但实验结果差异较
大(P〈0.05)。经实地考察发现 ,澳头地区近年来发
展迅速 ,旅游业较发达 ,人口增长较快 ,环境污染情
况较严重 ,其次为稔山 ,相比之下三门岛环境较好 ,
仅有渔民居住。当环境受到污染时 ,生物有机体也
会因此而受到影响 ,代谢过程发生相应变化 ,往往会
引起·OH 、 O2·等自由基产生增加 ,其结果一方面可诱
导酶活性的升高 ,但同时 ,这些自由基又可直接攻击
生物大分子 ,可使多种酶活性丧失 ,尤其是与清除自
由基活性氧有关的酶类 ,已知过氧化物酶是直接参
与机体清除活性氧的防卫体系 。因此表现出在污染
较严重地区 ,酶活性相对较低 。而多酚氧化酶主要
的底物为一些一元 、二元的酚类物质 ,直接来源于环
境中的这些物质诱导了酶活性 ,表现出污染较严重
则酶活性高。
　　表 1 多酚氧化酶与过氧化物酶活性 x ±s(n=10)
Table 1 The activities of Polyphenol oxidase , peroxidase x±s(n=10)
地区
area
种类
species
多酚氧化酶 Umin-1.g-1鲜重
Polyphenol oxidease Umin-1.g-1F.W
过氧化物酶 鲜重
Peroxidase Umin
-1.g-1F.W
澳头 Aotou 白骨壤 Avicennia marina秋茄 Kandelia candel
494.95±56.61
51.05±10.42
1968.00±75.26
863.00±63.40
稔山 Renshan
白骨壤
Avicennia marina
秋茄 Kandelia candel
187.92±6.89
15.10±1.91
2413.20±67.80
4825.42±71.60
三门岛Shanmen island 白骨壤 Avicennia marina秋茄 Kandelia candel
149.38±11.47
12.99±1.63
3637.80±90.07
4614.72±89.10
　　＊2种酶活性比较:除稔山与三门岛的秋茄无显著性差异(P>0.05)外 ,其余各组间均存在显著性差异(P<0.05)。
图Ⅱ:澳头(1)稔山(2)三门岛(3)白骨壤过氧化物酶同工酶谱
Fig Ⅱ The peroxidase isozymogram in the Leaves of Avicennoa
marina growing at Aotou(1)Renshan(2)and Shanmen island(3)
3.2　这种污染的影响是非辐射性的 ,因为从动物体
酶学研究观察到该地区未因辐射影响 ,而引起酶活性
降低[ 9] 。张春瞵等[10]研究证实大亚湾核电站全年放
射性排放量中3H为 4.8×103ci ,其余总量为6.18ci ,仅
为“海水水质标准GBH2.3-82”限制值的 1/210和 1/
380 ,其排放口浓度计算出对水生生物的剂量率仅为
天然本底放射性造成剂量率的 1/1000 ～ 1/100。因此
大亚湾核电站在正常运行时的低放废水的排放对附
近海域环境不会造成有害的辐射影响 ,可以认为酶活
性变化与辐射无关。从地区上看也证实了这一点 ,因
为澳头 、三门岛与核电站的距离是接近的 ,而稔山距
核电站较远 ,如果是因冷却循环水带有放射性核素向
图Ⅲ:澳头(1)稔山(2)三门岛(3)秋茄过氧化物酶同工酶谱
Fig Ⅲ The peroxidase isozymogram in the Leaves of
Kandelia candel growing at Aotou(1)Renshan(2)and Shanmen
island(3)
周围扩散造成的影响 ,则三门岛应较稔山更易受影
响 ,酶活性变化就不应呈现上述结果 ,当然我们也不
能排除其他原因的存在。从图Ⅱ、Ⅲ可见 3个地区的 2
种红树植物过氧化物酶同工酶谱在峰高与出峰数上
有一定的差别 ,而无论秋茄还是白骨壤 ,在三门岛都
较其它2个地区峰数少 、峰值低。根据黄生[ 11]在研究
台湾淡水河河口沼泽地带秋茄种群的遗传结构时 ,发
现生长在高潮带和低潮带的种群存在一定的遗传分
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化 ,但程度很低。因此本文研究的结果亦可能是与这
2种红树植物的遗传分化程度有关 ,有待于进一步
研究。
参　考　文　献
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2612 期　　　　　　　程　舸等:大亚湾红树林研究Ⅲ .白骨壤和秋茄叶片 2 种酶活性及过氧化物酶同工酶谱