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Study on the Character of Cellulase in Monochamus alternatus Ⅲ.Effect of Some Ions on the Monochamus alternatus Cellulase Activity in vivo

松墨天牛纤维素酶的研究Ⅲ. 活体条件下金属离子对松墨天牛纤维素酶活性的影响



全 文 :林业科学研究 2006, 19 (4) : 472~476
Forest Research
  文章编号 : 100121498 (2006) 0420472205
松墨天牛纤维素酶的研究
Ⅲ. 活体条件下金属离子对松墨天牛纤维素酶活性的影响
王浩杰 1 , 索风梅 1 , 郭付新 2 , 徐天森 1 , 丁中文 3
(11中国林业科学研究院亚热带林业研究所 ,浙江 富阳 311400; 21河北省磁县岔口乡中学 ,河北 磁县 056500;
31浙江省富阳市林业局 ,浙江 富阳 311400; )
摘要 :选用生产上较常用的 Ag+ 、Na + 、Ca2 + 、Cu2 + 、Mn2 + 、Pb2 + 、Zn2 + 、Fe2 +共 8种金属盐离子进行试验 ,研究其在活
体条件下对松墨天牛纤维素酶 3种组分 (Cx酶、C1酶和β2葡萄糖苷酶 )活性的影响。结果表明 :处理 24 h后 , Fe2 +
对纤维素酶有明显的激活作用 ,离子浓度为 1、2 mmol·L - 1时 Cx酶分别增加 4135%和 9176% ,而其余 7种离子则
抑制纤维素酶的活性 ,尤其 Ag+ 、Cu2 +和 Pb2 +抑制纤维素酶活性作用效果显著 ,低浓度时 Cx酶分别下降 35120%、
36184%和 32149% ;但处理 7 d后 ,参试的 8种金属离子对该纤维素酶系表现为一致的抑制作用。随着离子浓度
(011~50 mmol·L - 1 )的升高 ,金属离子的酶抑制效应加剧 , Cu2 +对 Cx酶的抑制作用相应为 30156% ~92155% (短
期效应 )和 25132% ~95178% (长期效应 )。虽然 Ag+ 、Cu2 +和 Pb2 +均有较好的抑制效果 ,但 Cu2 +的不可替代的优
越性使其在农业生产上具有很好的应用前景。
关键词 :松墨天牛 ;纤维素酶活性 ;活体条件 ;金属盐离子 ;长期效应 ;短期效应
中图分类号 : S763     文献标识码 : A
收稿日期 : 2005207201
基金项目 : 浙江省自然科学基金项目“松墨天牛消化酶演变规律和抑制效应的研究”(303318)
作者简介 : 王浩杰 (1961—) ,男 ,江苏东台人 ,研究员 1
Study on the Character of Cellula se in M onocham us a lte rna tus
Ⅲ. Effect of Som e Ion s on the M onocham us a lterna tus Cellula se Activ ity in vivo
WANG Hao2jie1 , SUO Feng2m ei1 , GUO Fu2xin2 , XU Tian2sen1 , D ING Zhong2wen3
(11Research Institute of Subtrop ical Forestry, CAF, Fuyang 311400, Zhejiang, China;
21Chakou V illage School of Ci County, Hebei Province, Ci County 056500, Hebei, Chian;
31Fuyang Forestry Bureau, Zhejiang Province, Fuyang 311400, Zhejiang, China )
Abstract: Eight common ions in p ractice , such as Ag+ , Na + , Ca2 + , Cu2 + ,Mn2 + , Pb2 + , Zn2 + and Fe2 + were selected for ex2
periment . The short2term and long2term effects of ions on the M onocham us alternatus cellulase activity in vivo was studied.
The result showed that activity reduced differently when concentration of ions were added excep t Fe2 + in experiment condi2
tions. Among the inhibiting ions, the effect of Ag+ , Cu2 + and Pb2 + were evident extremely. Because of heavy metal and
high p rice, Ag+ and Pb2 + were lim ited in p ractice, and not suitable for cellulase inhibitor. None but Cu2 + and Mn2 + can
be app lied in p ractice, especially Cu2 + have excellent app lications potential
Key words:M onocham us alternatus; cellulase activity; in vivo; metal ions; short2term effects; long2term effects
松墨天牛 (M onocham us a lterna tus HoPe)是东亚
地区松材线虫 (B ursaphelenchus xy loph ilus Steiner et
Buhrer)的主要传播媒介 [ 1 ] ,也是多种林木的重要蛀
干性害虫。该虫除在我国南方少数地区 1年发生 2
代外 ,在绝大部分地区都是 1年发生 1代 ,主要以老
熟幼虫在木质部蛀道或蛹室内越冬。防治松墨天
第 4期 王浩杰等 :松墨天牛纤维素酶的研究
牛 ,有效地降低其虫口密度 ,是预防或控制松材线虫
病扩散的积极之举。目前 ,控制天牛危害的方法很
多 [ 2~6 ] ,其中化学防治因其简单便捷、见效快等优点
而被人们普遍使用 ,但迄今为止尚无高效、安全的杀
虫剂 ,故迫切需要寻找新的防治途径。
以纤维素类物质为主要营养来源的林木蛀干性
害虫 ,以松墨天牛为例 ,其肠道消化酶系以纤维素酶
为主 ,纤维素酶是多组分的酶 ,各组分间又有协同作
用 ,这是相对于其它酶类较少见的特点 ,同时这也会
使其作用于底物时 ,形成多种终产物及多种反馈控
制机理 [ 7~9 ]。由于某些金属离子常常是酶的抑制剂
或活化剂 ,并且 ,已有研究 [ 10 ]证明 ,离体条件下几种
金属离子对纤维素酶活性影响显著 ,抑制作用较为
理想。本文着重介绍活体条件下 ,金属离子经天牛
的取食活动而对消化道纤维素酶活性产生抑制或激
活效应 ,进而通过虫体的新陈代谢影响其各种生命
活动。
1 材料与方法
1. 1 供试虫源
幼虫收集 :于 2002年 8—9月从马尾松虫害木
段 (长 610 m左右 ,来自浙江省富阳市 )中收集个体
均匀、龄期一致的松墨天牛大龄幼虫 (头壳宽度
01342~01418 cm,于木质部中取食 )。
成虫收集 :取同一批马尾松虫害木段置于 250
m
2养虫室内 ,于次年初锯成长约 30 cm的小木段并
放入纱笼内 ,从 5月中旬开始收集刚刚羽化出孔的
成虫。
112 金属离子对松墨天牛成虫活体纤维素酶作用
的测定
1. 2. 1 短期效应 选择刚羽化且大小一致的松墨天
牛成虫 ,放入置有马尾松 1年生枝条 (用不同浓度梯
度 0. 1、0. 5、1、2、5、10、50 mmol·L - 1的金属盐离子溶
液处理、长短粗细一致 )的养虫缸内 ,每缸 1头 ,每个
处理重复 3次。取食前养虫缸内马尾松枝条的放入
量远远大于松墨天牛 24 h的最大取食量。24 h后解
剖成虫 ,提取消化道酶液并测定其纤维素酶活性。同
时做空白对照 ,即测定取食未用金属盐离子处理的马
尾松 1年生枝条的松墨天牛消化道纤维素酶的活性 ,
分别与上述各处理的纤维素酶活性做比较。
1. 2. 2 长期效应 选择刚羽化且个体均匀、大小一
致的松墨天牛成虫若干 ,称质量 (试前质量 )后放入
置有与上述相同处理的马尾松 1年生枝条的养虫缸
内 ,每缸 1头 ,设计 3次重复。7 d后取出成虫 ,称质
量 (试后质量 ) ,然后解剖并提取消化道酶液 ,测定
纤维素酶活性。同时做空白对照。
1. 3 松墨天牛成虫纤维素酶液的制备
将松墨天牛成虫于冰水浴下解剖取出消化道 ,
纵剖肠道 ,用乙酸 - 乙酸钠缓冲液 ( pH值 416, 012
mol·L - 1 )充分涮洗几次 ,以清除肠道内容物和肠
液。再用 5 mL 乙酸 - 乙酸钠缓冲液 ( pH 值 416,
012 mol·L - 1 )进行冰浴匀浆 ,于 4 ℃、15 000 r·
m in - 1离心匀浆液 10 m in,取上清液作测试用酶液 ,
贮于 - 30 ℃冰箱中备用。
1. 4 松墨天牛纤维素酶活性测定
用 DNS法 [ 11 ] 测定纤维素酶的活性。分别以
1%微晶纤维素 (MC)、1%羧甲基纤维素钠 ( CMC2
Na)和 1%水杨素 ( Salicin)作底物 ,测定 45 ℃下外
切 2β2l, 42葡聚糖酶 ( C1酶 )、内切 2β2l, 42葡聚糖酶
(Cx酶 )和β2l, 42葡萄糖苷酶的活性。3种底物均用
上述乙酸 —乙酸钠缓冲液配制。
取上述底物 2 mL、酶液 011 mL混匀 , 45 ℃水浴
保温 1 h后 ,加入 DNS显色剂 2 mL,立即放入沸水
浴显色 5 m in,流水冷却 ,定容至 25 mL。于 490 nm
处测 OD 值。每处理重复 3次 ,同时设空白对照。
以实验条件下单位虫体质量 ( g)、单位时间 (m in)酶
促反应生成的还原糖 (葡萄糖 )量 (μmol)计算酶活
性 ,即 :μmol(葡萄糖 ) ·g- 1 ( FW ) ·m in - 1。
2 结果与分析
2. 1 金属离子对松墨天牛成虫纤维素酶活性的短
期效应
2. 1. 1 金属离子种类对松墨天牛成虫纤维素酶活
性的短期效应  金属离子对许多蛋白酶活性具有激
活或增强作用 ,尤其对于那些金属蛋白酶更是如此。
表 1反映了实验条件下松墨天牛取食分别用 Ag+ 、
Ca2 + 、Cu2 + 、Fe2 + 、Mn2 + 、Na+ 、Pb2 + 、Zn2 + 8种金属离
子处理后的马尾松枝条 24 h后成虫活体纤维素酶
活性的变化。
从表 1可以看出 ,不同金属离子对纤维素酶活
性的影响不同 , Fe2 + 对纤维素酶有明显的激活作
用 ,而 Ag+ 、Na+ 、Ca2 + 、Cu2 + 、Mn2 + 、Pb2 + 、Zn2 +则抑
制纤维素酶的活性 ,这在两种不同浓度 (1、2 mmol·
L - 1 )的反应液环境均是如此 ,而且 ,随着离子浓度的
升高 ,这些离子对纤维素酶的作用效应加剧。进一
步比较抑制纤维素酶活性的离子间作用的差异表
374
林  业  科  学  研  究 第 19卷
明 ,以 Cx酶为例 ,在低浓度 (1 mmol·L - 1 )下 , Ag+ 、
Cu2 + 、和 Pb2 +这 3种金属离子抑制纤维素酶活性作
用效果显著 (降低酶活性分别达 35120%、36184%
和 32149% ) ,其次为 Ca2 + (抑制 22173% ) , Na+ 、
Mn2 +和 Zn2 +等金属离子对 Cx酶活性抑制作用最
弱 ,尤其是 Na+ ,几乎没有抑制作用 ;在高浓度 ( 2
mmol·L - 1 )下 , Ag+ 、Cu2 + 、和 Pb2 +等离子对 Cx酶
活性抑制作用效果依然最显著 ,但是这 3者的抑制
强弱顺序有所改变 , Ag+和 Pb2 +抑制效果比 Cu2 +强
烈 ,这是因为前两者是重金属元素 ,比 Cu2 +更容易
引起蛋白酶的变性和失活。此外 ,在高浓度下 Ca2 +
和 Zn2 +对 Cx酶也有很好的抑制效果。结合生产实
际 ,采用一定浓度的 Cu2 +做为纤维素酶抑制剂具有
较好的效果 ,虽然 Ag+ 和 Pb2 + 也有强烈的抑制作
用 ,但由于这两者是重金属元素 ,不光可以杀灭松墨
天牛 ,而且会对人畜、环境等均造成严重的危害 ,所
以在林业生产上不宜作为松墨天牛纤维素酶的抑制
剂来达到防治该害虫的目的。
表 1 金属盐离子对松墨天牛纤维素酶活性的影响
金属
离子
Cx酶
a b
β21, 4葡萄糖苷酶
a b
C1酶
a b
Ag + 0. 102 9 0. 093 4 0. 026 3 0. 016 0 0. 055 6 0. 031 5
Ca2 + 0. 122 7 0. 114 1 0. 040 1 0. 038 4 0. 052 1 0. 038 4
Cu2 + 0. 100 3 0. 096 9 0. 024 6 0. 021 2 0. 062 5 0. 050 4
Fe2 + 0. 165 7 0. 174 3 0. 043 5 0. 047 0 0. 158 8 0. 122 7
Mn2 + 0. 150 2 0. 146 8 0. 034 9 0. 028 1 0. 093 4 0. 088 3
Na + 0. 157 1 0. 148 5 0. 036 7 0. 031 5 0. 093 4 0. 090 0
Pb2 + 0. 107 2 0. 093 4 0. 016 0 0. 010 8 0. 012 6 0. 010 8
Zn2 + 0. 152 0 0. 115 9 0. 034 9 0. 028 1 0. 040 1 0. 048 7
CK 0. 158 8 0. 158 8 0. 041 8 0. 041 8 0. 096 9 0. 096 9
  注 : a反应液中金属离子终浓度为 1 mmol·L - 1 ; b反应液中金
属离子终浓度为 2 mmol·L - 1。
2. 1. 2 活体条件下 Cu2 +对松墨天牛成虫纤维素酶
活性的短期效应 表 2以实际生产中应用较为广泛
的重要抑制性金属离子 Cu2 +为例 ,更加清楚地揭示
了纤维素酶活性随离子浓度梯度的变化。从表 2不
同梯度浓度下 (0. 1~50 mmol·L - 1 )纤维素酶活性
的测定值变化可以看出 , Cu2 +对松墨天牛纤维素酶
活性具有显著的抑制效果 ,在实验设计的梯度浓度
下其对纤维素酶 3 种组分的抑制效应分别达
30156% ~92155% (Cx酶 )、28171% ~72173% (β2
1, 4葡萄糖苷酶 )和 24187% ~87120% (C1酶 ) ,纤维
素酶各个组分的酶活性与 Cu2 +的浓度成很鲜明的
反比关系 ,尤其在 Cu2 +高浓度的影响下 ,纤维素酶
的重要组分 Cx 酶活性急剧下降 , 只有对照的
7. 45%。
表 2 不同梯度浓度 Cu2 +对松墨天牛成虫纤维素酶
活性的影响
(μmol(葡萄糖 ) ·g - 1 ·m in - 1 )
离子浓度 /
(mmol·L - 1 )
Cx酶
酶活性 < CK/%
β21, 4葡萄糖苷酶
酶活性 < CK/%
C1 酶
酶活性 < CK/%
0. 1 0. 117 5 30. 56 0. 029 8 28. 71 0. 072 8 24. 87
0. 5 0. 100 3 40. 72 0. 024 6 41. 15 0. 064 2 33. 75
1. 0 0. 096 9 42. 73 0. 021 2 49. 28 0. 062 5 35. 50
2. 0 0. 088 3 47. 81 0. 021 2 49. 28 0. 053 9 44. 38
5. 0 0. 052 1 69. 21 0. 017 7 57. 66 0. 028 1 71. 00
10. 0 0. 019 4 88. 53 0. 012 6 69. 86 0. 022 9 76. 37
50. 0 0. 012 6 92. 55 0. 011 4 72. 73 0. 012 4 87. 20
CK 0. 169 2 0. 041 8 0. 096 9
2. 2 金属离子对松墨天牛成虫纤维素酶活性的长
期效应
2. 2. 1 金属离子种类对松墨天牛成虫纤维素酶活
性的长期效应 短期效应反映了松墨天牛成虫取食
经处理的 1年生马尾松枝条短期内 (24 h)体内纤维
素酶各组分的活性变化。除了这种短期效应 ,作者
还研究了松墨天牛成虫在取食不同浓度金属离子处
理枝条一段时间 ( 7 d)后其体内纤维素酶活性的变
化 ,即金属离子对纤维素酶活性的长期效应 (表 3)。
松墨天牛成虫长期取食经过金属离子处理的马尾松
枝条后体内纤维素酶的活性 (Cx酶、β21, 4葡萄糖苷
酶和 C1酶分别为 01298 2、01119 3和 01255 2μmol
(葡萄糖 ) ·g- 1 ·m in - 1 )与对照相比显著下降 ,这
种效应在实验设计的 Cu2 + 、Pb2 + 、Fe2 + 、Zn2 + 、Mn2 + 、
Na+ 、Ca2 + 、Ag+溶液中均有不同程度的体现。在低
浓度 (1 mmol·L - 1 )下 ,相比之下 , Na+的抑制效果
最低 ,但也能使 Cx酶和β21, 4葡萄糖苷酶的活性下
降近 50% (分别为 01153 7、01060 8 μmol (葡萄
糖 ) ·g- 1 ·m in - 1 ) ,但是对 C1酶的抑制效果要差一
些。Fe2 + 、Zn2 +和 Ca2 +对纤维素酶活性的抑制效果
较强 ,以松墨天牛纤维素酶的重要组分 Cx酶作比
较 ,在相同实验条件下松墨天牛取食这 3种离子处
理的马尾松枝条后体内纤维素酶的活性均低于
Na+ ,分别为 01076 2、01067 6、01074 5μmol (葡萄
糖 ) ·g- 1 ·m in - 1 (低浓度下 )和 01057 3、01050 4、
01050 3μmol(葡萄糖 ) ·g- 1 ·m in - 1 (高浓度下 ) ,
低于对应浓度 Na+ 处理后的酶活性 ( 01153 7、
01064 2μmol(葡萄糖 ) ·g- 1 ·m in - 1 ) ;但是从表 3
可以看出 ,实验设计的 8种离子中 ,抑制效果最好的
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第 4期 王浩杰等 :松墨天牛纤维素酶的研究
是 Cu2 + 、Pb2 + 、Mn2 +和 Ag+ 4种 ,尤其是在高浓度下
它们通过松墨天牛的取食能显著地抑制其体内纤维
素酶的活性 ,从而能有效达到抑制松墨天牛消化分
解纤维素的目的。
表 3 不同金属离子对松墨天牛 (成虫 )纤维素酶活性的
长期效应
(μmol(葡萄糖 ) . g - 1 ·m in - 1 )
金属
离子
Cx酶
a b
β21, 4葡萄糖苷酶
a b
C1酶
a b
Na + 0. 153 7 0. 064 2 0. 060 8 0. 031 5 0. 150 2 0. 110 7
Mn2 + 0. 048 7 0. 033 2 0. 038 4 0. 034 9 0. 136 5 0. 096 9
Ca2 + 0. 074 5 0. 050 3 0. 038 4 0. 064 2 0. 162 3 0. 160 6
Zn2 + 0. 067 6 0. 050 4 0. 062 5 0. 048 7 0. 064 2 0. 102 1
Cu2 + 0. 048 7 0. 024 6 0. 045 3 0. 033 2 0. 067 6 0. 050 4
Pb2 + 0. 031 5 0. 016 0 0. 045 3 0. 014 3 0. 100 3 0. 093 4
Ag + 0. 036 7 0. 031 5 0. 038 4 0. 038 4 0. 074 5 0. 076 2
Fe2 + 0. 076 2 0. 057 3 0. 064 2 0. 053 9 0. 179 5 0. 179 5
CK 0. 298 2 0. 119 3 0. 255 2
  注 : a反应液中金属离子终浓度为 1 mmol·L - 1 ; b反应液中金
属离子终浓度为 2 mmol·L - 1。
2. 2. 2 活体条件下松墨天牛成虫消化道纤维素酶
活性受 Cu2 +浓度梯度的影响 基于 Cu2 +在农业酶
抑制剂上的重要用途和前景 ,本文进一步分析了
Cu2 +不同浓度梯度下纤维素酶各个组分的变化 ,以
期为 Cu2 +酶抑制剂的研究开发提供理论依据。表 4
是试验设计的 8个浓度梯度下 Cx酶、C1酶和β2葡萄
糖苷酶活性测定值。从该表可以看出 ,在低浓度
(011 mmol·L - 1 )下 Cu2 +即表现出对 Cx酶、C1酶和
β2葡萄糖苷酶等活性的抑制效果 ,随着该离子浓度
的进一步升高 ,这 3种酶活性却一再降低 ,表现出酶
活性与离子浓度的负的相关关系 ;而且 ,从该表还可
以看出 , Cx酶受离子抑制效应最显著 ,酶活性从
01298 2μmol (葡萄糖 ) ·g- 1 ·m in - 1 ( CK)急剧下
降到 01012 6μmol (葡萄糖 ) ·g- 1 ·m in - 1 (Cu2 +离
表 4 不同浓度 Cu2 +对松墨天牛纤维素酶活性的长期效应
浓度 / (mmol·L - 1 ) Cx酶 C1酶 β2葡萄糖苷酶
0. 1 0. 222 7 0. 208 8 0. 065 9
0. 5 0. 181 2 0. 150 2 0. 060 8
1. 0 0. 153 7 0. 141 6 0. 052 1
2. 0 0. 131 3 0. 117 5 0. 047 0
5. 0 0. 057 3 0. 110 7 0. 045 3
10. 0 0. 016 0 0. 043 5 0. 038 4
50. 0 0. 012 6 0. 021 2 0. 031 5
CK 0. 298 2 0. 255 2 0. 153 7
  单位 : μmol(葡萄糖 ) ·g - 1 ·m in - 1。
子浓度为 50 mmol·L - 1 ) , C1酶次之 ,β2葡萄糖苷酶
所受的抑制最弱 ,酶活性在高浓度 Cu2 +离子影响下
仍然具有 20%的活性 (01031 5μmol(葡萄糖 ) ·g- 1
·m in - 1 )。
3 结论与讨论
对于金属离子与纤维素酶活性的关系研究主要
来自工业纤维素酶方面 ,而对活体条件下纤维素酶
活性受金属离子的影响研究较少 ,仅限于微生物方
面。如有研究 [ 10 ]报道表明 , Mn2 + 、Pb2 +等对纤维素
酶的活性有抑制作用 ;张丽萍等 [ 12 ]研究认为 ,Mg2 + 、
Zn2 + 、Fe2 +离子在一定浓度范围内对绿色木酶 9405
所产纤维素酶活力有激活作用 , SeO2 -3 在实验浓度
范围内对酶活无影响 ,但是 Cu2 + 、Mn2 + 、Co2 +在一定
浓度范围内对纤维素酶有抑制作用 ,尤其 Cu2 +抑制
作用显著。
本文在研究松墨天牛消化道纤维素酶组分、适
宜温度、最佳酸碱度和热力学性质的基础上 ,继续研
究实验设计的 8 种金属离子 (Ag+ 、Ca2 + 、Cu2 + 、
Fe2 + 、Mn2 + 、Na+ 、Pb2 +和 Zn2 + )对活体条件下纤维
素酶活性的效应 (长期效应和短期效应 )。研究结
果表明 ,松墨天牛成虫取食 8种金属离子处理的马
尾松枝条 24 h后 ,体内纤维素酶活性发生了复杂的
变化 : Fe2 +对纤维素酶有明显的激活作用 ,而 Ag+ 、
Na+ 、Ca2 + 、Cu2 + 、Mn2 + 、Pb2 + 、Zn2 +则抑制纤维素酶
的活性 ,并且随着离子浓度的升高 ,这些离子效应对
该虫消化道纤维素酶活性的抑制作用加剧 ,其中 ,
Ag+ 、Cu2 +和 Pb2 +这 3种金属离子抑制纤维素酶活
性作用效果显著 ,其次为 Ca2 + ,而 Na+ 、Mn2 +和 Zn2 +
对纤维素酶活性抑制作用最弱。
研究表明 ,长期取食经过金属离子处理的 1年
生马尾松枝条后 ,松墨天牛体内纤维素酶各组分的
活性与对照相比显著下降 ,这种效应在 Cu2 + 、Pb2 + 、
Fe2 + 、Zn2 + 、Mn2 + 、Na+ 、Ca2 + 、Ag+ 8种金属离子处
理中均有不同程度的体现 ,其中 , Na+的抑制效果最
低 , Fe2 + 、Zn2 +和 Ca2 +对纤维素酶活性的抑制效果
较强 ,抑制效果最好的是 Cu2 + 、Pb2 + 、Mn2 +和 Ag+ ,
尤其是在高浓度下它们通过松墨天牛的取食能显著
地抑制其体内纤维素酶的活性 ,从而能达到有效抑
制松墨天牛消化分解纤维素的目的。尽管 Cu2 + 、
Pb2 + 、Mn2 + 和 Ag+ 都能有效地抑制纤维素酶的活
性 ,但是在实际生产上并不是都能进一步加工生产
成酶抑制剂而得到应用 , Pb2 +和 Ag+由于是重金属
574
林  业  科  学  研  究 第 19卷
并且价格昂贵因而其应用推广受到很大限制 ,在农
林业生产上不宜作为松墨天牛纤维素酶的抑制剂 ,
真正能用于生产的也就是 Cu2 + 和 Mn2 + ,尤其是
Cu2 +经常加工成波尔多液加以应用。
基于 Cu2 +的显著抑制效应和农林业生产上的
广阔应用前景 ,本文着重进一步研究了离子浓度对
纤维素酶的短期效应和长期效应的影响。研究结果
表明 , Cu2 +的抑制效应具有浓度效应 ,即在实验浓度
梯度 (011~50 mmol·L - 1 )抑制效果不断增强 ,短期
效应下抑制能力达 30156% ~92155% ( Cx酶 )、
28171% ~72173% (β21, 4葡萄糖苷酶 )和 24187%
~87120% (C1酶 ) ,而长期效应下这 3种酶分别下降
25131% ~95178%、18118% ~91169%和 57112% ~
79151% ,尤其用 2 mmol·L - 1的 Cu2 +处理纤维素酶
系效果较佳 ,其长期效应和短期效应都接近甚至超
过 50% ,在农林业生产上具有重要的应用前景。
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