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长江中下游浅水湖泊沉积物多酚氧化酶与过氧化物酶活性分布

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第 ３ 卷 第 ３期 ２
２０ ０ ８年 ５月
水 生 生 物 学 报
ＡＣＴＡ ＨＹＤＲＯＢＩ ＯＬＯＧＩ ＣＡ Ｓ ＮＩ Ｉ ＣＡ
Ｖｏ ． １ ３２ ，Ｎｏ． ３
Ｍａ ｙ， ２ ０ ０ ８
长 江 中 下 游 浅 水 湖 泊 沉 积 物 多 酚 氧 化 酶 与 过 氧 化 物 酶 活 性 分 布
收 稿 日期 ：０ ６０ ．９ 修 订 日期 ：０ ７０ －２ ２ ０ ．３２ ； ２ ０ －５ １
基 金项 目 ： 国科 学 院 知 识 创 新 工 程 重 要 方 向 项 目（ Ｃ ２Ｙ ４６ ； 中 ＫＺ Ｘ ．Ｗ－ ） 国家 “ 五 ” 大 科 技 专 ￣ （０２ Ａ ００ １２０ Ａ ６ １ １） 目资 助 ２ 十 重 Ｊ ２０ Ａ ６１２ 、０２ Ａ ００ ３ ｌ 作 者 筒 介 ： 亚 新 （９ ｌ ） 女 ， 北 武 汉 人 ； 士 研 究 生 ； 究 方 向为 环 境 酶学 。 Ｅｍ ｉ ｇｏｘ９ １ １３ ｏｍ 郭 １８一 ， 湖 硕 研 － ａ ．ｕｙ１８ ＠ ６ ．ｔ ｌ ＂ ） 通 讯 作者 ： 易 勇 ，． ａｌｚｏｙ＠ｉｂ ａ．ｎ 周 Ｅｍ ｉ ｈｕｙ ｈ ．ｃｃ ：
郭亚新 ， 宋春雷 ， 刘云兵 ， 李建秋 周易勇 ２ ２ ２
（ ． 国科 学 院水 生 生 物 研 究 所 ， 汉 １中 武 ４０７ ；． 国 科 学 院 研 究 生 院 ， 京 １０ ３ ） ３０ ２２ 中 北 ００９
摘 要 ： 样 分 析 了长 江 中下 游 浅 水 湖 泊 （ 湖 、 子 湖 、 官 湖 、 山 湖 、 角 湖 、 阳湖 、 水 湖 、 湖 以 及 太 湖 ） 采 鲁 梁 后 牛 三 龙 墨 月 沉 积物 多 酚氧 化 酶 与过 氧化 物 酶 活 性 的 分 布 及 其 与 微 生 物 的 关 系 。结 果 表 明 ， 水 平 方 向 上 ， 积 物 有 机 质 含 量 较 在 沉 高 的湖 泊 酶 的 活性 明 显较 高 ， 内 酶 的 活性 亦 有 明 显 的 异 质 性 ， 污 口 、 生 植 物 凋 落 区 以及 未 疏 浚 点 的 活 性 明显 湖 排 水 较 高 。在 垂 直方 向 上 ， 机 质 含 量 较 高 的表 层 显 示 较 高 的 多 酚 氧 化 酶 活 性 。 因此 ， 同 来 源 的 有 机 质 均 能 诱 导 酶 有 不 的 产 生 ； 氧 化 物 酶 活性 随深 度变 化 的 趋 势 不 明 显 ， 在疏 浚 与 未 疏 浚 点 显 示 相 近 水 平 ， 种 现 象 可 能 源 于 酶 与 腐 过 且 这 殖 质 的 结 合 ； 酚氧 化 酶 与 过 氧 化 物 酶 活 性 显 著 正 相 关 ， 步 揭 示 了 二 者 在 有 机 质 降 解 与 腐 质 化 过 程 中 的 偶 联 ； 多 初 细 菌 和 放 线 菌 （ 非 真 菌 ） 为 酶 的主 要 生产 者 。并 讨 论 了 氧 化 还 原 酶 在 湖 泊 富 营 养 化 过 程 中 的作 用 。 而 似
了酶 与微 生物 的关 系 。 旨在 描 述 沉 积 物 有 机 质 的 分 解 与腐 质 化 过 程 中 酶 的 重 要 作 用 ， 而 进 一 步 从 揭 示 内源 营养 物 质 的生 物地 球 化 学 循 环 机 制 及 其 对 湖 泊 富 营养 化 的贡 献 。
湖泊 沉 积 物有 机 质 的降 解 会 不 断 向 水 中 释放 营 养 物质 ， 外 源 污染 被 截 断 之 后 ， 营 养 化 问题 还 会 在 富
区； 三角 湖位 于市 区与 郊 区 的 交 界处 ； 官 湖 、 山 后 牛
湖 、 子 湖 、 湖属 郊 区 湖 泊 ； 湖 位 于江 苏 省 。调 梁 鲁 太 查 湖泊基 本 情况 （ １ 。 表 ）
表 １ 调 查湖 泊 概 况［－。 ’． ７ ｋ ｓ ｓ ｄｅ ａ ． ｉ ｔ １ ａ ｄ Ｃ Ｉ ｔ ｎ ｆｌ ｅ ｔ ｉ ｓ ｕ Ｏ８ ｄ ｉ ａ ｕ
因为 有 机 质 的 继 续 降 解 得 不 到 根 本 解 决 ＿２。 沉 １ ， Ｊ 积物 有 机 质 主 要 以腐 殖 质 的 形 式 存 在 ， 般 认 为 一
腐殖 质 约 占 有 机 质 总 量 的 ７ ％一 ８ ％ ， 至 高 达 ０ ０ 甚 ９ ％＿ 。多 酚 氧 化 酶 和 过 氧 化 物 酶 在 土 壤 有 机 质 ９ ３ Ｊ 降 解 与腐 殖 质 形 成 过 程 中具 有 重 要 作 用 ， 关 于 而
关 键 词 ：湖泊 沉 积 物 ； 酚 氧 化 酶 ； 氧 化 物 酶 ； 机 质 ； 泊 富 营养 化 多 过 有 湖
中 图分 类 号 ： ７ ＸＩ １ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ０ ３ ０ （０ ８ ０ —３ ５ ０ １０ — ２ ７ ２ ０ ）３０ ４ —９
湖泊 富 营 养 化 已成 为 严 重 的 环 境 问 题 之 一 。
沉 积 物 中 的相 关 研 究 极 少 见 诸 报 道 ＿ Ｊ 本 文 分 ４ 。 析 了长江 中下 游 营 养 水 平 不 同 的浅 水 湖 泊 沉 积 物 多 酚 氧化 酶 与 过 氧 化 物 酶 活 性 分 布 ， 初 步 探 讨 并
１ 材 料 与 方 法
１１ 实验 湖泊 本 研 究 涉 及 长 江 中下 游 流 域 的 ９ ． 个 湖泊 ， 中湖北 省 的月 湖 、 水 湖 、 阳湖 地 处 市 其 墨 龙
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水
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物
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１ ２ 样 品的 采集与 制备 ． １２ １ 湖 泊调 查 ２０ ．． ０ ２年 ９月 至 ２０ ０ ６年 １月 ， 调

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植物多酚氧化酶、超氧化物歧化酶的测定

植物多酚氧化酶、超氧化物歧化酶的测定

植物体内多酚氧化酶活性的测定一、目的通过实验，掌握植物体内多酚氧化酶活性的测定方法。

二、原理多酚氧化酶是一种含铜的氧化酶，在有氧的条件下，能使一元酚和二元酚氧化产生醌。

用分光光度法在525nm波长下测其吸光度，即可计算出多酚氧化酶的活力和比活性。

反应式如下：多酚氧化酶邻苯二酚（儿茶酚）＋1∕2 O2 ——————→ 邻醌＋H2O三、材料、仪器及试剂1. 材料：马铃薯块茎等2. 仪器：UV－1206或UV－1240分光光度计；离心机；恒温水浴；研钵或匀浆机；试管；移液管；纱布袋等。

3. 试剂：聚乙烯吡咯烷酮（PVP）；0.01mol·L－1 pH 6.5磷酸缓冲液；0.1m mol·L－1pH6.5磷酸缓冲液；0.05 mol·L－1 pH5.5磷酸缓冲液；30%饱和度硫酸铵；0.1 mol·L－1儿茶酚；20％三氯乙酸。

四、实验步骤1. 粗酶液的制备称取马铃薯块茎5g于研钵中，加入0.5g 不溶性聚乙烯吡咯烷酮（事先用蒸馏水浸洗，然后过滤以除去杂质）和100ml 0.1mol·L－1pH6.5磷酸缓冲液,磨成匀浆，用几层纱布袋过滤，滤液加入30%饱和度硫酸铵，离心除沉淀，上清液再加硫酸铵使达60％饱和度，离心收集沉淀。

将所得沉淀溶于2～3ml 0.01mol·L－1 pH6.5磷酸缓冲液中，即为粗制酶液。

2. 活性酶的测定在试管中加入3.9ml 0.05 mol·L－1 pH5.5磷酸缓冲液，1.0ml 0.1 mol·L－1儿茶酚在37℃恒温水浴中保温10min ，然后加入0.5ml酶液（可视酶活性增减用量），迅速摇匀，倒入比色杯内，于525nm波长处以时间扫描方式，在1～2min内测定吸光度变化（A）值。

五、酶活性的计算以每min内A525值变化0.01为1个酶活力单位，按下式计算多酚氧化酶的活力和比活性。

A 酶提取液总量（ml）酶活力（0.01A·min－1）＝———————×———————————0.01×反应时间测定时酶液用量（ml）A 酶提取液总量（ml）酶的比活性(0.01A·g－1Fw·min)＝—————————×——————————0.01×W×反应时间测定时酶液用量（ml）公式中：A —为反应时间内吸光度的变化值；W为样品鲜重（g）。

多酚氧化酶6页

多酚氧化酶6页

多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）是自然界中分布极广的一种金属蛋白酶，普遍存在于植物、真菌、昆虫的质体中，甚至在土壤中腐烂的植物残渣上都可以检测到多酚氧化酶的活性。

由于其检测方便，是被最早研究的几类酶之一。

自1883年Yoghid发现日本漆树液汁变硬可能和某种活性物质相关，1938年Keilin D.和Mann G.研究了蘑菇多酚氧化酶的提取和纯化，得到多酚氧化酶并将这类酶称为polyphenol oxidase。

多酚氧化酶又称儿茶酚氧化酶，酪氨酸酶，苯酚酶，甲酚酶，邻苯二酚氧化还原酶，是六大类酶中的第一大类氧化还原酶。

多酚氧化酶的共同特征是能够通过分子氧氧化酚或多酚形成对应的醌。

在广义上，多酚氧化酶可分为三大类：单酚单氧化酶(酪氨酸酶tyrosinase,EC.1.14.18.1)、双酚氧化酶(儿茶酚氧化酶catechol oxidse,EC.1.10.3.2)和漆酶(laccase,EC.1.10.3.1)。

在这三大类多酚氧化酶中，儿茶酚酶主要分布在植物中，微生物中的多酚氧化酶主要包括漆酶和酪氨酸酶。

现在大部分文献所说的多酚氧化酶一般是儿茶酚氧化酶和漆酶的统称。

编辑本段二、多酚氧化酶在自然界的分布1植物中的多酚氧化酶及作用在植物(如苹果、荔枝、菠菜、马铃薯、豆类、茶叶、桑叶、烟草等)组织中，PPO是与内囊体膜结合在一起的，天然状态无活性，但将组织匀浆或损伤后PPO被活化，从而表现出活性。

在果蔬细胞组织中，PPO存在的位置因原料的种类、品种及成熟度的不同而有差异，绿叶中PPO活性大部分存在于叶绿体内[7]；马铃薯块茎中几乎所有的亚细胞部分都含有PPO，含量大约与蛋白质部分相同[8]；在茶叶中的PPO 分为游离态和束缚态，前者主要存在于细胞液中属可溶态PPO，而后者则主要存在于叶绿体、线粒体等细胞器中，与这些细胞器的膜系统或其他特异部位结合呈不溶态[9]，ThanarajS.N.(1990)研究了茶树新梢中PPO活性及多酚含量对红茶品质的影响，发现PPO活性强，多酚含量高，对红茶品质有利，相反则利于绿茶的生产[10]；新鲜的苹果中，多酚氧化酶几乎全部存在于叶绿体和线粒体中。

增氧对池塘沉积物酶活性的影响

增氧对池塘沉积物酶活性的影响

第３ ２ 卷第５ 期 ２ ０ １ １ 年 ９ 月
水生态学杂志 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ ｏ ｌ ． ３ ２ ， Ｎ ｏ ． ５ ， ２ ０ １ １ Ｓ ｅ， 周 军， 张彤晴
表１ 试验塘基本情况 Ｔ ａ ｂ ． １ Ｂ ａ ｓ ｉ ｃｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅｐ ｏ ｎ ｄ ｓ
养殖模式 间／ ｈｋ ｍ－２ Ｗ·ｈ 无增氧（ Ｃ Ｋ ） ０ ０ 河蟹、 青虾 机械（ Ｃ Ａ ） 微孔（ Ｃ Ｍ） ８ ６ ４ ． ５ ３ ． ０ 河蟹、 青虾 河蟹、 青虾 处理组 增氧时 功率 ／ 养殖饲料 冰鲜杂鱼、 谷物 冰鲜杂鱼、 谷物 冰鲜杂鱼、 谷物
２ 结果与分析
２ ． １ 不同增氧方式下沉积物酶活性比较 不同增氧方式下池塘沉积物 ４种酶活性动态变 化见图 １ 。
１ ． ２ 采样与前处理 采样时间为 ２ ０ ０ ９年 ５－ １ ０月河蟹养殖季节， 每 个池塘按对角线设 ５个取样点， 利用柱状沉积物采
图１ 不同增氧方式下池塘沉积物蛋白酶、 脲酶、 蔗糖酶和过氧化氢酶活性的动态变化 Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ａ ｓ ｅ ，ｕ ｒ ａ ｓ ｅ ，ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ａ ｓ ｅａ ｎ ｄｃ ａ ｔ ａ ｌ ａ ｓ ｅａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ｉ ｎｓ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
我国是淡 水 养 殖 大 国， ２ ０ １ ０年 池 塘 养 殖 面 积 ２ ． ３ ７ ７× １ ０ｈ ｍ， 养殖产量 ３８ ２ ８ ． ８ ４万 ｔ ， 占水产品 总产量的 ７ １ ． ２ ６ ％， 我国的水产品养殖总产量占世 界养殖产量的 ７ ０ ％ 以上（ 据２ ０ １ ０年全国渔业经济 统计公报） 。然而， 养殖池塘由于饵料的投喂， 底层 沉积物中积累了大量的有机质， 其既能成为水体污 染物的汇， 又可能成为水体污染物的源， 沉积物中有 、 Ｎ 、 Ｐ和 Ｓ 机质矿化过程中大量耗氧， 同时释放出 Ｃ 等营养盐， 可以造成严重的水质恶化和水体富营养 Ｗｅ ｎ ｇＨ ｕ ａ ｎ ｘ ｉ ｎ ， ２ ０ ０ ７ ） ， 影响水生生物正常生长。 化（ 池塘沉积物是水体自然沉降而形成在土壤表层 与水体接触的一类活性物质， 类似于土壤， 含水量 高， 沉积物中的酶类是一种生物催化剂， 它能加速沉 积物中有机物质的化学反应， 酶的积累大都是底层 微生物、 动物和植物根系的生命活动以及生物残体 胞溶的结果（ 许光辉和郑洪元， １ ９ ８ ６ ） 。池塘沉积物 酶与微生物一起推动着物质转化和能量流动， 其活 性可以代表底层沉积物中物质代谢的旺盛程度， 表 征其 Ｃ 、 Ｎ等转化能力和呼吸强度， 反映土壤中进行 的各种生物化学过程的动向和强度， 并可在一定程 度上反映环境状况， 可控制土壤养分的释放而影响 Ｄ ｉ ｃ ｋ ，１ ９ ９ ４ ；Ｄ ｉ ｃ ｋ ，１ ９ ９ ７ ； 植物 和 微 生 物 生 长 （ Ｒ ｏ ｌ ｄ á ｎＡｅ ｔ ａ ｌ ， ２ ０ ０ ５ ；Ｙ ａ ｏ Ｘ ｉ ａ ｏ ｈ ｕ ａ ｅ ｔ ａ ｌ ， ２ ０ ０ ６ ） 。近
氧化还原酶(过氧化物酶 过氧化物酶)汇总

氧化还原酶(过氧化物酶 过氧化物酶)汇总


①正 铁血红 素 过氧化 物 酶 ：含有正铁血红素 Ⅲ （羟高铁血红素）为辅基，存在于高等植物、 动物和微生物中。 ②绿过氧化物酶：绿过氧化物酶的辅基也含有一 个铁原卟啉基团，这类酶存在于动物器官和乳 中（乳过氧化氢酶）。 （ 2 ）黄蛋白过氧化物酶：含有黄素腺嘌呤二核苷酸
作为辅基，这类酶存在于微生物和动物组织中。
第7章 氧化还原酶
主要内容：
一、过氧化物酶
二、多酚氧化酶
一、过氧化物酶（POD peroxidase）
过氧化物酶是由单一肽链与一个铁卟啉辅基结合构 成的血红蛋白。多数植物过氧化物酶与碳水化合物结 合成为糖基化蛋白。糖蛋白有避免蛋白酶降解和稳定 蛋白构象的作用。
过氧化物酶是存在于各种动物、植物和微生物体内 的一类氧化酶。催化由过氧化氢参与的各种还原剂的 氧化反应。
240单位/g组织）。
2 过氧化物酶在食品加工中的应用
（1） 过氧化物酶是果蔬成熟和衰老的指标：如 苹果气调贮藏中，过氧化物酶出现两个峰值，
一个在呼吸转折（成熟），一个在衰老开始。
（2） 过氧化物酶的活力与果蔬产品，特别是非
酸性蔬菜在保藏期间形成的不良风味有关。
（ 3 ）过氧化氢酶属于最耐热的酶类，在果蔬加
4.2. 过氧化物酶冷冻增活效应
果蔬热烫后，有多少残余活力或再生活力
被允许留在被保藏的产品中，残余酶活力在冰
冻保藏后，质量比酶完全失活时要高。
速冻蔬菜能否永久保藏？
4.3. 非脂肪氧合酶用
在热失活中过氧化物酶分子聚集成寡聚体， 分子量增加一倍，这个过程包括酶分子展开和 展开的酶分子进一步堆积，血红素基暴露，增 加了血红素蛋白非酶催化脂肪氧化的能力，导 致不良风味的产生，这一过程非脂肪氧合酶作 用（热烫钝化）。