王遲早， 沈知臨， 丁艦舟， 汪宗慧， 張寬朝

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 合肥，230036）

谷胱甘肽過氧化物酶 （Glutathione peroxidase，GSH-Px）， 即 谷 胱 甘 肽 ：H2O2氧 化 還 原 酶（EC1.11.1.9），1957年由Mills在牛紅細(xì)胞中首先發(fā)現(xiàn)[1]。GSH-Px是抑制體內(nèi)自由基導(dǎo)致膜脂質(zhì)過氧化的重要成分，是細(xì)胞內(nèi)自發(fā)或酶促反應(yīng)的活性調(diào)節(jié)劑，對(duì)機(jī)體的氧化與抗氧化平衡起著至關(guān)重要的作用[1-2]。GSH-Px能催化GSH變?yōu)镚SSG，使有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物，促進(jìn)H2O2的分解，保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能不受過氧化物的損害，其活力的高低間接反映了機(jī)體清除氧自由基的能力，并與衰老、腫瘤、炎癥、自身免疫病、輻射、藥物作用等有著密切的關(guān)系[3-8]。

在GSH-Px的研究中，動(dòng)物研究起步較早，而植物中的GSH-Px研究的起步較晚。報(bào)道表明，在組織培養(yǎng)的菠菜、玉米、美國(guó)梧桐及水生藻類中檢測(cè)到了該酶活性，在外源硒誘導(dǎo)的小麥、玉米、大豆、大蒜中也檢測(cè)到了GSH-Px的活性[3]。在近年，學(xué)者只對(duì)茄科植物源的枸杞屬寧夏枸杞谷胱甘肽過氧化酶活性有所研究[9]。因此，作者選用茄科各屬代表植物（番茄屬番茄、辣椒屬辣椒、茄屬茄子和馬鈴薯、枸杞屬枸杞）作為研究對(duì)象，測(cè)定各部位酶活性的高低，以篩選出特定部位酶活性較高的植物，為下一步對(duì)其進(jìn)行分離純化和酶學(xué)性質(zhì)研究提供理論支持和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

實(shí)驗(yàn)所用材料為茄科植物的茄子的根、莖、葉、果實(shí)，辣椒的根、莖、葉、果實(shí)，馬鈴薯塊莖，番茄果實(shí)，枸杞果實(shí)。枸杞果實(shí)為市售干果，馬鈴薯購(gòu)自合肥市場(chǎng)，其余材料均采自安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)萃園。

1.2 主要試劑和主要儀器

1.2.1 主要試劑 谷胱甘肽（GSH），Solarbio進(jìn)口分裝；二硫代對(duì)二硝基苯甲酸（DTNB），Solarbio進(jìn)口分裝。雙氧水（H2O2）、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、氯化鈉、乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、檸檬酸鈉、偏磷酸等：均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2.2 主要儀器 722E型可見分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司產(chǎn)品；TGL-20M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)：湘儀離心機(jī)儀器有限公司產(chǎn)品；數(shù)顯恒溫水浴鍋：國(guó)華電器有限公司產(chǎn)品；JY系列多功能電子天平：上海衡平儀器儀表廠產(chǎn)品；FA1004N型電子天平：上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備 實(shí)驗(yàn)材料采摘后帶回實(shí)驗(yàn)室，用預(yù)冷的去離子水水清洗干凈，用濾紙快速吸干表面水分，將材料放入冰箱保存。其中枸杞干果需在提取之前以去離子水浸泡24 h。

1.3.2 GSH-Px的粗提 取準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)材料4 g左右加入含1 mmol/L EDTA和質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%PVP的0.2 mol/L，pH=6.2磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩沖液4 mL，冰浴研磨，10 000 r/min離心 15 min，取上清液供酶活力測(cè)定用。

1.3.3 酶活力的測(cè)定和酶活力單位的定義 按照

黃愛纓等的方法[10]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel及SAS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 茄子不同部位的GSH-Px活性

實(shí)驗(yàn)測(cè)定了茄子根、莖、葉、果實(shí)4個(gè)部位的GSH-Px活性，結(jié)果見表2。由表2可以看出，茄子果實(shí)部位的GSH-Px活性最高，酶活性達(dá)27.944 U，其次為根，酶活性達(dá)23.292 U，再次為葉，酶活性為6.306 U，莖酶活最小，僅有6.111 U。利用SAS軟件對(duì)對(duì)茄子各部位方差分析，結(jié)果見表1、表2。結(jié)果表明，果實(shí)與根二者之間以及葉、莖二者之間酶活性差異均不明顯（P＞0.05），但前二者與后兩者酶活性之間存在著極明顯的差異（P＜0.01）。

表1 茄子不同部位GSH-Px活性的方差分析Tab.1 Variance analysis of GSH-Px activity of eggplant’different position

表2 差異顯著水平Tab.2 Significance level of difference

2.2 辣椒不同部位的GSH-Px活性

對(duì)辣椒根、莖、葉、果實(shí)4個(gè)部位GSH-Px活性進(jìn)行SAS方差分析，結(jié)果見表3、表4，結(jié)果表明，辣椒各器官GSH-Px酶活性不存在顯著差異。

表3 辣椒不同部位GSH-Px活性的方差分析Tab.3 Variance analysis of GSH-Px activity of cayenne pepper’different position

表4 差異顯著水平Tab.4 Significance level of difference

由表4可以看出，辣椒果實(shí)部位的GSH-Px活性最高，酶活性達(dá)17.917 U，其次為根，酶活性達(dá)17.165 U，再次為葉，酶活性為12.631 U，莖酶活最小，僅有7.584 U。

2.3 茄科高GSH-Px酶活材料的篩選

利用SAS軟件對(duì)辣椒果實(shí)、茄子果實(shí)、枸杞果實(shí)、番茄果實(shí)、土豆塊莖的GSH-Px活性進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表5、表6。方差分析表明，各供試材料酶活性存在一定差異。其中，土豆塊莖與茄子果實(shí)二者之間以及辣椒果實(shí)、枸杞果實(shí)、番茄果實(shí)三者之間酶活性差異均不明顯（P＞0.05），但前二者與后三者酶活性之間存在著明顯差異（P＜0.05）。而土豆塊莖與辣椒果實(shí)、枸杞果實(shí)、番茄果實(shí)酶活性之間酶活性差異更為突出（P＜0.01），其次，茄子果實(shí)與番茄果實(shí)酶活性差異也較為明顯（P＜0.01）。

表5 不同茄科植物GSH-Px酶活的方差分析Tab.5 Variance analysis of the different nightshade family of plants

表6 差異顯著水平Tab.6 Significance level of difference

實(shí)驗(yàn)對(duì)茄科植物辣椒果實(shí)、茄子果實(shí)、枸杞果實(shí)、番茄果實(shí)、土豆塊莖的GSH-Px活性測(cè)定結(jié)果見表6。由表6可以看出，土豆塊莖的GSH-Px活性最高，酶活性達(dá)34.889 U，其次為茄子果實(shí)，酶活性達(dá)27.944 U，再次為辣椒果實(shí)，酶活性為17.917 U，番茄果實(shí)酶活最小，僅有8.806 U。

3 結(jié)語

作為高等植物中硒的一種賦存形式，GSH-Px參與植物的生命活動(dòng)，并以特定的酶促機(jī)制或者非酶促機(jī)制參與機(jī)體抗氧化作用，其機(jī)理類同于動(dòng)物和人體的情況，對(duì)高等植物具有重要意義[11]。作為一個(gè)需氧代謝的有機(jī)體，在呼吸和光合作用的過程中，植物線粒體、葉綠體以及過氧化物酶體均可以導(dǎo)致體內(nèi)有害副產(chǎn)物活性氧含量的提高，并且當(dāng)其積累達(dá)到一定含量水平時(shí)，會(huì)對(duì)植物造成一定的傷害[12]。研究表明，同動(dòng)物細(xì)胞一樣，植物中也同樣存在著屬于GPX家族的酶類，這些酶在結(jié)構(gòu)、底物特異性和植物組織的分布上有很大的不同，但卻對(duì)植物抵御外界脅迫起著很重要的作用[12]。因此，加強(qiáng)對(duì)植物GSH-Px的研究，有助于加深植物GSH-Px作用機(jī)制的理解，并為開發(fā)利用植物源GSH-Px提供數(shù)據(jù)參考。

實(shí)驗(yàn)表明，GSH-Px在茄科植物中廣泛存在，而且不同植物、同種植物不同組織間GSH-Px活性均存在一定差異。上述各茄科植物的各部分均在pH6.2、37℃條件下測(cè)定的，測(cè)定的值可能有所偏差，因此在此基礎(chǔ)上，以后有必要加強(qiáng)對(duì)茄科植物GSH-Px提取條件、測(cè)定條件和酶學(xué)性質(zhì)的研究。

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