1、1水杨酸的抑酶与抑菌作用郑国兴，张春乐，黄浩，张丽娟，林敏，陈清西*（教育部细胞生物学与肿瘤细胞工程重点实验室，厦门大学生命科学学院，福建 厦门 361005）摘要：以水杨酸为效应物，研究其酶学效应和微生物效应实验结果表明：水杨酸对马铃薯多酚氧化酶有明显的抑制作用，半抑制率（IC 50）为 2.05 mmol/L，抑制作用表现为非竞争性的可逆过程，其抑制常数为 2.00 mmol/L水杨酸对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌三种细菌和白色假丝酵母、黑曲霉两种真菌均有明显的抑制作用，其最小抑菌浓度（MIC）分别为0.75、0.5、0.5、0.25 和 0.75 mg/mL，最小杀菌浓度（ M
2、BC）分别为 0.75、1.0、0.5、0.25 和 0.75 mg/mL本研究为水杨酸在果蔬保鲜中的应用提供实验理论依据关键词：水杨酸；马铃薯多酚氧化酶；细菌；真菌；抑制作用中图分类号：Q 3561 文献标识码：A我国果蔬、蔬菜资源丰富，产量均居世界第一位然而，因采后处理技术落后，我国果蔬腐烂损失也高居全球榜首，每年因贮藏、运输当中变质的果蔬占总产量的 1/7，造成巨大的经济损失导致果蔬腐烂变质主要有微生物感染和酶促褐变两种 13其中，引起果蔬腐败的微生物主要有细菌、杆1 材料与方法1.1 材 料水杨酸、KCrO 4、庆大霉素均为国产分析纯试剂13马铃薯多酚氧化酶由本实验室制备L-3,4-二
3、羟基苯氨酸（L-DOPA ）为 Aldrich 化学公司产品大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、白色假丝酵母、黑曲霉均由厦门大学生命科学学院微生物教研室提供1.2 方 法（1）PPO 活力测定参考文献4方法，在 50 mmol/L 磷酸缓冲溶液（pH 6.8）中，以 0.5 mmol/L L-DOPA 为底物，30下测定波长为 475 nm 的光密度值（OD 475）随时间的增长直线，从斜率计算酶的活力，产物的消光系数按 3700 L/(mol cm)计算 5（2）微生物实验抑菌实验：采用琼脂渗透法，在已经培养好的斜面培养物中分别加无菌生理盐水 5 mL，用接种环刮下菌苔制成菌悬液，分别取
4、菌悬液 1 mL 加到已融化又冷却至适当温度的 100 mL收稿日期：2005-12-22基金项目：福建省科技攻关课题（2004N002）和国家自然科学基金（30570408）资助作者简介：郑国兴 (1978 )，男，硕士研究生*通讯作者： 厦门大学学报（自然版）投稿范文22 实验结果2.1 水杨酸对马铃薯 PPO 抑制效应研究水杨酸对马铃薯 PPO 抑制作用类型，在测活体系中，固定酶的浓度，改变底物 L-DOPA浓度，测定不同浓度抑制剂对酶的活力的影响由 Lineweaver-Burk 双倒数作图得到一组横轴截距不变的直线，说明这一组抑制剂不影响米氏常数( Km)，只影响最大反应速度(V m
5、)，其抑制机理表现为非竞争性类型，以不同浓度抑制剂下测定的 1/Vm 对抑制剂浓度作图( 图 1 内插图) 为一条直线，从直线的斜率可以求得抑制常数(K I=KIS)为2.00 mmol/L表 1. 琼脂渗透法测定结果Tab.1 The assay result of the agar diffusion method效应物 浓度 E. coli B. subtilis St. aureus C. albicans A. nigerDMSO 99.0 庆大霉素 80 U/mL 22 20() 25 KCrO4 1 mg/mL 14() 16()水杨酸 40 18 15 22 12 12注：“”
6、表示抑菌圈模糊， “”表示无抑菌圈3 讨 论本文研究结果表明，水杨酸对于马铃薯 PPO 具有明显的抑制作用，它对该酶的活力表现为可逆非竞争性抑制作用这说明抑制剂与酶分子的结合及底物分子与酶的结合是相互独立的，抑制剂不改变酶对底物的亲和力；抑制剂可以同时与游离酶(E)和结合酶 (ES)结合，且结合常数相同这也说明了水杨酸在酶分子上的结合位点并不在活性中心，而是活性中心以外的区域因此，水杨酸作为马铃薯 PPO 的强效抑制剂，可望成为除抑菌功效外，同时能够防止果蔬产生酶促褐变的保鲜剂图 1. 水杨酸对马铃薯 PPO 抑制效应.线 1-5 水杨酸的浓度为 0, 0.4, 0.8, 1.2, 1.6 m
7、mol/LFig. 1 Lineweaver-Burk plots of potato PPO inhibited by salicylic acid. 3参考文献：1 王成云葱头腐烂的原因及防治对策J北方园艺， 2002，34（4）：68692 Alvarez A MPostharvest Diseases of PapayaC New York, Springer Press,1987：1231253 陈清西, 柯莉娜，王勤，等联苯基甲醛与联苯基甲酸 M厦门：厦门大学出版社，20044 黄璜，刘晓丹，陈清西苯甲醛族化合物抑制蘑菇多酚氧化酶活力D 厦门：厦门大学，2003Effect of
8、Salicylic Acid on Potato PPO and Some MicrobeZHENG Guo-xing, ZHANG Chun-le, HUANG Hao, ZHANG Li-juan, LIN Min, CHEN Qing-xi*(Key laboratory of Ministry of Education for Cell Biology and Tumor Cell Engineering, School of Life Sciences, Xiamen University, Xiamen 361005,China)Abstract: Used salicylic a
9、cid as the inhibitor, we studied its inhibitory effect on the activity of potato polyphenoloxidase (PPO) and some bacteria and fungi. Salicylic acid could obviously inhibit the PPO activity and the inhibitor concentration leading to 50% activity lost (IC50) was determined to be 2.05 mmol/L. The inhi
10、bition mechanism of salicylic acid belonged to a noncompetitive reversible reaction, and the constant of inhibition (KI) was 2.00 mmol/L. The inhibition of salicylic acid on some bacteria such as E .coli, S. aureus and B. subtilis and some fungi such as C. albicans and A. niger has been studied. The
11、 values of MIC were determined to be 0.75, 0.5, 0.5, 0.25 and 0.75 mg/mL, respectively, and the values of MBC were 0.75, 1.0, 0.5, 0.25 and 0.75 mg/mL, respectively. This study gave theoretical support for salicylic acid used as food preservative agent.Key words: salicylic acid; potato PPO; bacterium; fungi; inhibition大肠杆菌
