【目的要求】 苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL,EC.4.3.1.5)是植物体内苯丙烷代谢途径的关键酶,其活性高低控制着植物体内多种次生酚类化合物、类黄酮植保素、木质素等抗菌物质的合成,因此PAL在植物的次生代谢和抗病代谢中具有重要作用。本实验的目的就在于了解PAL的重要作用,掌握测定PAL活性的原理和方法。
【实验原理】 PAL催化L-苯丙氨酸脱氨生成反式肉桂酸,反式肉桂酸在290nm处有强吸收峰,因此可通过测定反应液A290值的变化计算PAL活性。
【实验材料与仪器设备】
1.实验材料 正常生长或经诱导处理的药用植物(或黄化幼苗)等植物新鲜组织。
2.仪器设备 紫外分光光度计、高速冷冻离心机、研钵、移液管(0.5ml、1ml、2ml、5ml各1个)、试管(10ml 5个)、恒温水浴。
3.试剂
(1)0.1mol/L硼酸缓冲液,pH 8.8。
(2)0.02mol/L L-苯丙氨酸(用pH8.8硼酸缓冲液配制)。
(3)提取介质:内含0.05mol/L硼酸缓冲液,5.0mmol/L巯基乙醇,1.0mmol/L EDTANa2,5%甘油,pH 8.3;5%PVP(聚乙烯吡咯烷酮)。
(4)6mol/L盐酸。
【实验内容与方法】
1.PAL的提取 取待测植物样品1~2g,-15℃冷冻固定后于研钵中加少量的提取介质、少量石英砂,冰浴研磨匀浆,最后用提取介质定容到10ml,搅拌均匀,4层纱布过滤,滤液在4℃下10 000r/min离心15min,上清液即为待测酶液,4℃保存备用。
2.PAL活性测定 取4支10ml试管(3支测定管,1支对照管),分别加入0.02mol/L L-苯丙氨酸1.0ml(对照管不加,代之为蒸馏水)、硼酸缓冲液(pH 8.8)2.0ml、酶液1.0ml(根据酶活性适当稀释或增加体积),总体积4.0ml。摇匀后置30℃恒温水浴保温60min,加0.2ml 6mol/L盐酸终止反应,若有沉淀需过滤或离心。用对照管调零,在290nm处检测测定管反应液的吸光度A290。
3.结果计算 以测定管反应液每小时A290增加0.01为一个酶活性单位(U):
式中:Vt为酶液总体积(ml);FW为样品鲜重(g);Vs为测定时取酶液的量(ml);ν为反应液总体积(ml);t为反应时间(h)。
【注意事项】
1.PAL属于诱导酶,受光(如红光)、受伤、病害感染等可诱导活性增高。
2.除直接用新鲜材料提取的酶液测定外,也可将酶液用冷丙酮制成丙酮粉(可较长时间保存),然后用缓冲液溶解测定。
【思考题】 植物受伤或染病后,诱导PAL活性提高,这有什么意义?
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