脱落酸（ ABA ）胁迫影响浮萍体内淀粉降解的实验研究

王昱璎 李雁 楚翠娟

山东省青岛生态环境监测中心 266000

摘要：淀粉含量是浮萍作为生物质能源的重要指标。本文主要研究外源ABA对起淀粉降解的影响及机理。

关键词：ABA 浮萍 淀粉降解

1. 引言：

淀粉含量（干重比）是衡量浮萍作为生物质能源的重要指标，而淀粉降解与淀粉合成是决定浮萍体内淀粉含量的两种重要途径。本研究选定研究对象为浮萍的淀粉降解能力，测定两种重要的淀粉水解酶α-淀粉酶、β-淀粉酶的活性，从而揭示外源ABA对紫背浮萍体内淀粉降解的影响机理。

淀粉降解酶的几种成员具有不同的催化特点，其中α-淀粉酶被成为液化酶，原因是其可以通过随机作用淀粉的非还原端，从而生成麦芽三糖、麦芽糊精及麦芽糖等还原糖，降低淀粉浆的粘度；β-淀粉酶被称为糖化酶，原因是其可以从淀粉的非还原一端直接切下一份子麦芽糖。与之类似的是葡萄糖淀粉酶，其可以从淀粉的非还原端每次切下一个葡萄糖。经淀粉酶催化降解产生的还原糖可以使3,5-二硝基水杨酸被还原，并生成2-氨基-5-硝基水杨酸，其颜色为棕红色。

淀粉酶活力大小与生成的还原糖含量成正比，而显色基团颜色的深浅与还原糖含量成正比，因此可以用麦芽糖制作标准曲线，用比色法测定淀粉降解生成的还原糖的量，以单位重量样品在一定时间内生成的还原糖的量表示酶活力。这种测定还原糖含量的方法被称为DNS法。

α-淀粉酶与β-淀粉酶是浮萍体内比较常见的两种淀粉降解酶，其中α-淀粉酶不耐酸，在pH3.6以下的环境下会迅速钝化，而β-淀粉酶不耐热，在70℃的环境下 15min即被钝化。本文根据上述两种淀粉降解酶的特性，在实验时分别钝化其中一种，从而测得另一种降解酶的活性。

本文采用对照试验来消除实验中非酶促反应引起的麦芽糖生成所带来的误差，每组实验都有相应的对照实验，计算时酶的活性以测量组的值减去对照组的值为准。另外，影响本实验精密度的原因还有紫外分光光度计的稳定性、待测液在水浴中显色（加热）时间及其后放置冷却的时间以及试管的容积差异^[1]。实验过程中要注意减小误差，对于实验温度及时间，要做到严格控制。在整个培养过程中要注意交叉污染和混淆的问题。

二、淀粉降解酶活性的测定

配置1%淀粉溶液和实验所需的DNS试剂，分取麦芽糖标准溶液配置标准曲线，在540nm处比色，得到吸光值，绘制标准曲线。对新鲜的浮萍样品进行水解，获得其淀粉酶提取液。加入DNS试剂，培养10天后，比色测定不同ABA浓度下，（α+β）-淀粉酶的总活力，实验结果如下表1

表1 培养10天后不同ABA浓度下α-淀粉酶、β-淀粉酶活力

培养10 d之后，将α-淀粉酶活性从高到低排序，结果见表1。显然，1.0×10^-5 mg/L ABA组＞1.0×10^-4 mg/L ABA组＞1.0×10^-3 mg/L ABA组＞1.0×10^-2 mg/L ABA组＞1.0×10^-1 mg/L ABA组，与外源ABA浓度的变化吻合。可见施加的外源ABA的浓度越高，对（α+β）-淀粉酶的总活力的抑制作用越强烈。

图1-1 不同浓度ABA对浮萍体内α-淀粉酶活性的影响

外源浓度为1.0×10^-5，1.0×10^-4 mg/L ABA的两组，在培养6 d之后，浮萍体内α-淀粉酶活性达到最高，并且高于对照组，暗示着此时ABA对α-淀粉酶活性起到促进作用。6 d之后α-淀粉酶活性随培养时间逐渐下降，到8 d之后趋于平稳，1.0×10

^-4mg/L ABA组的α-淀粉酶最终（10 d）活性低于对照组，暗示着此时ABA对α-淀粉酶活性起到抑制作用；1.0×10^-5 mg/L ABA组的α-淀粉酶活性尽管不断降低且趋于对照组，最终（10 d）活性仍旧略高于后者，暗示着此时ABA对α-淀粉酶的抑制作用不明显。

外源浓度为1.0×10^-3，1.0×10^-2 mg/LABA的两组，在培养4 d之后，浮萍体内α-淀粉酶活性达到最高，并且低于对照组，暗示着此时ABA对α-淀粉酶活性起到抑制作用。4 d之后α-淀粉酶活性随培养时间逐渐下降，到8 d之后趋于平稳，α-淀粉酶最终（10 d）活性低于对照组，暗示着此时ABA对α-淀粉酶活性仍旧起到抑制作用。

结论：

总体来看，对于高浓度组（外源ABA浓度≥1.0×10^-3 mg/L）来说，在任何培养时间段，淀粉降解酶活性几乎均低于对照组，证明高浓度外源ABA对于浮萍体内淀粉的降解具有抑制作用，且浓度越高，抑制作用越强烈。对于低浓度的1.0×10^-4 mg/L ABA组来说，在加入ABA培养的前6 d，淀粉降解酶活性大致高于对照组，证明低浓度外源ABA在短时间内对于浮萍体内淀粉的降解具有促进作用；而培养6 d之后，淀粉降解酶活性低于对照组，证明在低浓度外源ABA的长期作用下，浮萍体内淀粉的降解将会受到抑制。

参考文献

1[1] 尹建雄,卢红,谢强,丁金玲,李尼杭.3,5-二硝基水杨酸比色法快速测定烟草水溶性总糖、还原糖及淀粉的探讨[J]. 云南农业大学学报,2007,22(6):829-833.

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