酶活分析是一种常用的生物化学技术,用于测定酶的活性。酶是一种生物催化剂,能够加速化学反应的速率,而酶活分析则是通过测定酶催化反应的速度来评估酶的活性。这种分析方法对于了解生物体内的代谢过程、疾病机制以及生物工程等领域具有重要意义。
健康评估
酶活分析可用于评估动植物的健康状态,通过检测特定酶的活性水平,可以及早发现潜在的健康问题,如肝脏疾病、心血管疾病等。
疾病诊断
某些疾病状态会影响体内特定酶的活性水平,因此酶活分析可作为辅助诊断工具,帮助医生确定疾病类型和进展程度。
营养评估
酶活分析可以反映动植物的营养状况,一些酶的活性水平受到营养摄入的影响,可以帮助评估动植物的营养摄取情况。
生长发育
酶活分析可用于评估动植物的生长发育情况,特定酶的活性水平与生长发育密切相关,可以帮助监测动植物的生长状态。
环境适应
动植物在面对外部环境变化时,体内酶的活性水平也会发生变化,酶活分析可以帮助评估动植物的环境适应能力。
检测指标
指标 |
方法 |
标准 |
样品 |
用量/g |
|
氧化还原酶(E1) |
乙醇脱氢酶(ADH)EC1.1.1.1 |
紫外分光光度法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
鲜样,-20℃及以下保存 |
0.5 |
谷氨酸脱氢酶(GDH)-还原型NADH-GDH |
紫外分光光度法 |
邱旭华. 水稻氮代谢基础研究:谷氨酸脱氢酶作用的分子机理 |
0.5 |
||
谷氨酸脱氢酶(GDH)-还原型NADPH-GDH |
紫外分光光度法 |
邱旭华. 水稻氮代谢基础研究:谷氨酸脱氢酶作用的分子机理 |
0.5 |
||
谷氨酸脱氢酶(GDH)-氧化型NAD+-GDH |
紫外分光光度法 |
邱旭华. 水稻氮代谢基础研究:谷氨酸脱氢酶作用的分子机理 |
0.5 |
||
谷氨酸脱氢酶(GDH)-还原型NADP+-GDH |
紫外分光光度法 |
邱旭华. 水稻氮代谢基础研究:谷氨酸脱氢酶作用的分子机理 |
0.5 |
||
谷胱甘肽过氧化物酶GPX |
紫外分光光度法 |
董卫华. Na2SeO3对麦苗谷胱甘肽过氧化物酶影响的研究[D].西南农业大学,2002. |
0.5 |
||
谷胱甘肽还原酶(GR)EC1.6.4.2 |
紫外分光光度法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
硝酸还原酶(NR)EC1.6.6.1 |
盐酸萘乙二胺比色法 |
王学奎《植物生理生化试验原理和技术》 |
0.5 |
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多酚氧化酶(PPO)EC1.10.3.1 |
邻苯二酚比色法 |
廖小军,徐增慧,智先.热处理对苹果果胶甲酯酶和多酚氧化酶活性影响 |
0.5 |
||
抗坏血酸过氧化物酶(APX/AsA-POD)EC 1.11.1.1 |
分光光度法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
过氧化氢酶(CAT)EC1.11.1.6 |
紫外吸收法 |
王群,刘朝巍,徐文娟.紫外分光光度法测定玉米过氧化氢酶活性新进展 |
0.5 |
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过氧化物酶(POD)EC 1.11.1.7 |
愈创木酚比色法 |
王学奎《植物生理生化试验原理和技术》 |
0.5 |
||
脂氧合酶(LOX)EC1.13.11.12 |
紫外分光光度法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
ACC氧化酶(ACO)EC 1.14.17.4 |
气相色谱法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
10 |
||
超氧化物歧化酶(SOD)EC 1.15.1.1 |
氮蓝四唑光化还原法 |
王学奎《植物生理生化试验原理和技术》 |
0.5 |
||
转移酶(E2) |
蔗糖合成酶(SS)EC 2.4.1.13 |
间苯二酚比色法 |
王鸿飞《果品蔬菜贮藏与加工实验指导》 |
0.5 |
|
蔗糖磷酸合成酶(SPS)EC2.4.1.14 |
间苯二酚比色法 |
王鸿飞《果品蔬菜贮藏与加工实验指导》 |
0.5 |
||
水解酶(E3) |
果胶甲酯酶/果胶酶/果胶酯酶/果胶氧化酶(PE)EC3.1.1.11 |
NaOH滴定法 |
王鸿飞《果品蔬菜贮藏与加工实验指导》 |
10 |
|
总淀粉酶(AL) |
DNS比色法 |
王学奎《植物生理生化试验原理和技术》 |
0.5 |
||
α淀粉酶(α-AL)EC3.2.1.1 |
DNS比色法 |
王学奎《植物生理生化试验原理和技术》 |
0.5 |
||
β淀粉酶(β-AL)EC3.2.1.2 |
DNS比色法 |
王学奎《植物生理生化试验原理和技术》 |
0.5 |
||
纤维素酶(CL)EC3.2.1.4 |
DNS比色法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
总几丁质酶(ADH)EC3.2.1.14 |
分光光度法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
外切几丁质酶 |
分光光度法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
内切几丁质酶 |
分光光度法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
多聚半乳糖醛酸酶(PG)EC 3.2.1.15 |
DNS比色法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
β-葡萄糖苷酶(β-GC)EC3.2.1.21 |
DNS比色法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
||
β-半乳糖苷酶(β-GAL)EC 3.2.1.23 |
紫外分光光度法 |
董黎梨,汪永保,李映志等.菠萝蜜果实糖苷酶和多聚半乳糖醛酸酶的活性变化 |
0.5 |
||
中性转化酶(NI) |
DNS比色法 |
王永章,王小芳,张大鹏.苹果果实转化酶的种类和特性研究 |
0.5 |
||
酸性转化酶(AI)EC 3.2.1.26 |
DNS比色法 |
王永章,王小芳,张大鹏.苹果果实转化酶的种类和特性研究 |
0.5 |
||
α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-L-Af)EC3.2.1.55 |
紫外分光光度法 |
庄军平,苏菁,李雪萍,陈维信.香蕉果实成熟软化时果皮和果肉中α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶活性的变化 |
0.5 |
||
β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-GA)EC3.2.1.73 |
DNS比色法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
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裂解酶(E4) |
丙酮酸脱羧酶(PDC)EC4.1.1.1 |
紫外分光光度法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
0.5 |
|
果胶裂解酶(PL)EC4.2.2.10 |
紫外分光光度法 |
高秋芳,郭安平,孔华,邓伟科,贺立卡.果胶裂解酶、木聚糖酶及果胶裂解酶、木聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达 |
0.5 |
||
苯丙氨酸解氨酶(PAL)EC4.3.1.5 |
紫外分光光度法 |
王学奎《植物生理生化试验原理和技术》 |
0.5 |
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ACC合成酶(ACS)EC 4.4.1.14 |
气相色谱法 |
曹建康《果蔬采后生理生化实验指导》 |
10 |
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连接酶(E6) |
谷氨酰胺合成酶(GS)EC 6.3.1.2 |
分光光度法 |
陈胜勇,侯静,李彩凤,马凤鸣,尹春佳,黄兆峰.蛋白和核酸合成抑制剂对氮素诱导甜菜谷氨酰胺合成酶基因表达的影响 |
0.5 |
检测方法
紫外分光光度法
紫外分光光度法是一种常用的分析方法,它基于分子吸收特定波长的光后发生能级跃迁的原理。在酶活性分析中,这种方法通常涉及到酶催化底物反应,产生具有特定吸收光谱的产物。通过测量反应前后溶液的光密度变化,可以计算出产物的浓度,进而计算酶的活性。
分光光度法
分光光度法是一种常用的测定酶活性的方法,它具有灵敏度高、操作简便、重复性好等优点。基本原理是,在特定的条件下,酶可以催化底物反应,产生一种叫做产物的物质。这个产物通常具有特定的吸收光谱,因此可以通过测量反应前后溶液的光密度变化来计算产物的浓度,进而计算酶的活性。
DNS比色法
全称为3,5-二硝基水杨酸比色法,是一种常用于测定还原糖含量的化学分析方法。该方法的基本原理是在碱性条件下,二硝基水杨酸(DNS)与还原糖发生氧化还原反应,生成3-氨基-5-硝基水杨酸,该产物在煮沸条件下显棕红色,且在一定浓度范围内颜色深浅与还原糖含量成比例关系。因此,通过比色法可以间接测定酶解后还原产物的生成量,以表示酶的活力。
样本采集
血液样本采集
动物:可以从动物的静脉或尾静脉采集血液样本。使用无添加抗凝剂的干净采血管,避免血液凝固。动物应处于空腹状态,以减少饮食引起的酶活性波动。采集后立即将样本置于冰上,尽快分离血浆或血清,并在-20℃至-80℃下储存。
植物:对于植物,可以采集植物的叶片或茎部分,进行样本处理后提取植物汁液作为血液样本。选择在早晨或傍晚,此时酶活性较为稳定。使用锋利的剪刀或手术刀,快速切割以减少组织损伤。立即将样本放入预冷的容器中,使用冰袋或干冰保持低温,随后在液氮中冷冻并储存在-80℃冰箱中。
组织样本采集
动物:从动物的肝脏、肌肉、肾脏等组织中采集样本。确保采集过程无污染,避免外源物质的干扰。在动物死亡后立即采集,以避免死后酶活性的变化。将组织样本迅速置于液氮中冷冻,然后储存在-80℃冰箱中,以保持酶的活性。
植物:可以从植物的根部、茎部、叶片等组织中采集样本,保持样本的新鲜性和完整性。选择在早晨或傍晚,此时酶活性较为稳定。使用锋利的剪刀或手术刀,快速切割以减少组织损伤。立即将样本放入预冷的容器中,使用冰袋或干冰保持低温,随后在液氮中冷冻并储存在-80℃冰箱中。
细胞样本采集
可以通过细胞培养或细胞分离技术,从动植物的组织或血液中分离出单个细胞,用于酶活检测。
共同注意事项
·样本量:确保采集的样本量足够进行多次实验,以提高数据的可靠性。
·无菌操作:整个采集过程应采用无菌技术,避免微生物污染,特别是对于需要在体外进行酶活检测的样本。
·快速处理:样本采集后应尽快进行处理,避免酶活性的自然衰减,特别是在室温下暴露时间应尽可能短。
·详细记录:记录样本采集的时间、地点、条件等信息,以及任何可能影响酶活性的因素,如样本的处理方式和储存条件。
点击进入【学院】查看动/植物样品的采集制备与保存运输。
样本要求
采集的样品,均应在短时间内进行分析检测,如不能及时分析检测的则需要进行处理和保存,一般应遵循的原则是:环境干燥、温度较低、避免光照、密封保存。
鲜样:取样后立即放入用于包装样本的铝箔或冷冻保存管(提前进行编号)并放入液氮速冻,-80℃超低温冰箱保存,足量干冰邮寄运输,避免反复冻融。
烘干样:取样后用柔软湿布擦净,不应用水冲洗。尽快晾干并将样品置于105 ℃的烘箱中烘 15min以终止样品中酶的活动。经过杀青之后,应立即降低烘箱的温度,维持在70 ~80℃,直到烘至恒重。若测定样品中金属元素的含量,应注意金属器械的污染问题,以防干扰。
样品前处理
组织样品前处理
动物:对于动物组织样品,首先需要将组织样品进行研磨或切割,以释放细胞内的酶。可以使用离心等方法将细胞壁破碎,释放酶。
植物:对于植物组织样品,需要将植物组织研磨或切割,并使用适当的提取液提取植物细胞内的酶。
血液样品前处理
动物:对于血液样品,可以通过离心或沉淀的方式将血细胞分离出来,获取血清或血浆样品。血清或血浆样品中含有丰富的酶,在适当条件下可以测定其活性。
植物:对于植物血液样品,可以将植物汁液离心或沉淀,获取含有酶的上清液进行后续的酶活检测。
细胞样品前处理
对于细胞样品,需要对细胞进行裂解处理,释放细胞内的酶。可以使用细胞裂解液或超声波等方法进行细胞破碎,并获取含有酶的提取液。
酶提取
·使用合适的缓冲液提取酶,缓冲液的选择应考虑酶的最适pH和稳定性,常见的缓冲液包括磷酸盐缓冲液、Tris-HCl缓冲液等。
·添加蛋白酶抑制剂(如PMSF、抑肽酶等)以防止酶被其他蛋白酶降解。
·根据酶的性质,可能需要在低温下进行提取,以减少酶的失活。
样品澄清
使用离心(通常是10,000-15,000 rpm,10-30分钟)或过滤去除细胞碎片和其他不溶性物质,以得到澄清的酶提取液。
蛋白质浓度测定
测定酶提取液中的总蛋白质浓度,常用的测定方法包括BCA法、Bradford法等,这对于标准化酶活性测定至关重要。
酶活性测定
·根据目标酶的特性,选择合适的底物和检测方法。常见的酶活性测定方法包括分光光度法、荧光法、放射性同位素法等。
·控制反应条件,如温度、pH、反应时间等,确保酶活性测定的准确性和重复性。
样品储存
·如果不能立即进行酶活性测定,酶提取液应储存在适当的条件下(如-20°C或-80°C),并避免反复冻融,以保持酶的活性。
注意事项
·整个前处理过程中应避免酶的非特异性吸附和失活,使用无菌操作,避免微生物污染。
·根据酶的特性,可能需要在特定的条件下进行处理,如某些酶可能需要在无氧环境下处理,以防止氧化。
·样品前处理的每一步骤都应详细记录,包括使用的试剂、条件和结果,以便于实验的复现和结果的解释。
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