过氧化氢酶能酶促过氧化氢分解为水和分子氧的反应:
过氧化氢是在生物呼吸的过程中和由于有机物质的各种生物化学氧化反应的结果而形成的。在生物体中(包括在土壤中),过氧化氢酶的作用在于破坏对生物体有毒的过氧化氢。
测定过氧化氢酶的方法,是基于过氧化氢与基质相互作用时,根据析出氧的体积(气量法)或未分解的过氧化氢的量(用高锰酸钾滴定或通过生成有色络合物进行比色求出)测出过氧化氢的分解速度。
过氧化氢酶活性的测定,一般在较低的温度(18℃)甚至在2℃情况下以及中性条件下进行。
一、气量法(演示实验)
1.方法原理
本法基于过氧化氢酶促过氧化氢释放的氧量来表示酶活性。测定可在Warburg呼吸器或者简易的气量计中进行。
2.试剂配制
(1)3%过氧化氢溶液。
(2)CaCO3。
3.测定操作
置1g土壤和0.5CaCO3于50ml带侧室的反应瓶中。侧室加入2ml3%H2O2,然后连接于Warburg呼吸器侧压管上,并将反应瓶置于20℃恒温水浴中,平衡温度30分钟。然后调准测压管水平,关闭连通空气活塞,将侧室的H2O2倒入土壤中。开始计时,经半分钟、1分钟、2分钟,由侧压管求出释放氧的微升数。按此操作,用℃干热灭菌的土壤对照。酶的活性以1g土壤1分钟释放出氧的微升数表示。
二、滴定法
(一)方法原理
本法是基于用高锰酸钾滴定酶促反应前后,过氧化氢的量,由二者之间的差求出分解H2O2的量,以此来表示酶的活性。
(二)试剂配制
1.酶促反应试剂
0.3%的过氧化氢:按1∶将30%的过氧化氢用水稀释。
2.测定试剂
(1)1.5mol/L的硫酸。
(2)0.mol/LKMnO4:称取化学纯KMnO40.g,溶于1L无CO2的蒸馏水中,在棕色瓶中保存,备用。
(三)测定操作
称取5g新鲜土壤于ml三角瓶中。加入40ml蒸馏水和5ml0.3%的H2O2。充分摇匀后半小时。取出,迅速加入1.5mol/LH2SO45ml,振荡,摇匀,过滤。取25ml滤液,用0.mol/LKMnO4滴定至紫红色。按此操作,用不加土壤的基质作对照测定,并根据对照和试样KMnO4的滴定差,求出相当于分解的H2O2的量的0.mol/LKMnO4消耗值。
酶活性以1g土壤、1小时内消耗0.mol/LKMnO4ml数表示。
三、比色法
方法原理:本法是在酸性情况下,过氧化氢能与硫酸酞反应,生成黄橙色的过二硫代钛酸,其颜色深度与过氧化氢的浓度相关,因而能用于酶活性测定。
思考题
1.测定过氧化氢酶活性的意义何在?
2.滴定法测试的原理是什么?
3.简述滴定法测试的步骤及酶活性单位。