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抗氧化酶活性检测方法综述 作者: 技术文献编辑部 日期: 2023年10月
一、引言
抗氧化酶是生物体内清除活性氧(ROS)、维持氧化还原平衡的关键物质,主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等。准确测定其活性对于研究氧化应激、衰老、疾病机制及药物/植物提取物功效具有重要意义。本文系统综述常用抗氧化酶的检测原理与方法。
二、常用抗氧化酶检测原理与方法
1. 超氧化物歧化酶(SOD)
原理: SOD催化超氧阴离子(·O₂⁻)歧化为H₂O₂和O₂。常用检测法基于抑制型反应:
- 氮蓝四唑(NBT)光还原抑制法:核黄素光照产生·O₂⁻,将NBT还原为蓝紫色甲䐶;SOD抑制该反应,抑制率与酶活性正相关。
步骤:
- 制备待测样品(组织匀浆或细胞裂解液);
- 反应体系含:50mM磷酸缓冲液(pH 7.8)、13mM甲硫氨酸、75μM NBT、0.1mM EDTA、2μM核黄素;
- 加入样品,避光对照管用锡箔包裹;
- 4000lux光照20分钟;
- 560nm测定吸光度;
- 计算抑制率: 抑制率(%)=�对照−�样品�对照×100抑制率(%)=A对照A对照−A样品×100
- 酶活性单位:抑制率达50%时定义为1个活力单位(U)。
2. 过氧化氢酶(CAT)
原理: CAT催化H₂O₂分解为H₂O和O₂。通过测定单位时间内H₂O₂减少量计算活性。
步骤:
- 样品制备:组织匀浆于50mM磷酸缓冲液(pH 7.0);
- 反应体系:2mL 50mM H₂O₂(现配) + 0.1mL样品;
- 立即计时,240nm测定1分钟内吸光度下降速率(ΔA/min);
- 酶活性计算: CAT活性(U/mg prot)=Δ�240/min×�总0.0436×�蛋白CAT活性(U/mg prot)=0.0436×m蛋白ΔA240/min×V总 注:0.0436为H₂O₂摩尔消光系数(cm²/μmol),V_总为体系体积(mL),m_蛋白为蛋白质量(mg)
3. 过氧化物酶(POD)
原理: POD催化H₂O₂氧化特定底物(如愈创木酚),生成有色产物。
步骤(愈创木酚法):
- 反应体系:100mM磷酸缓冲液(pH 6.0)2mL + 0.1mL 1% H₂O₂ + 0.1mL 50mM愈创木酚;
- 加入0.1mL样品,混匀;
- 470nm监测3分钟吸光度上升速率(ΔA/min);
- 酶活性计算: POD活性(U/g)=Δ�470/min×�总�×�×�样品×1000POD活性(U/g)=ε×d×m样品ΔA470/min×V总×1000 ε:四邻甲氧基连酚消光系数(26.6 mM⁻¹cm⁻¹)
4. 谷胱甘肽还原酶(GR)
原理: GR催化氧化型谷胱甘肽(GSSG)还原为GSH,同时NADPH氧化为NADP⁺,340nm吸光度下降速率反映酶活性。
步骤:
- 反应体系:100mM磷酸缓冲液(pH 7.8)、1mM EDTA、1mM GSSG、0.1mM NADPH;
- 加入样品,25℃孵育;
- 340nm监测3分钟吸光度变化(ΔA/min);
- 酶活性计算: GR活性=Δ�340/min×�总6.22×�×�蛋白GR活性=6.22×d×m蛋白ΔA340/min×V总 6.22:NADPH毫摩尔消光系数(cm²/μmol)
三、关键注意事项
- 样品制备:
- 使用预冷的提取缓冲液(含PVP或EDTA);
- 避免反复冻融,4℃或液氮保存。
- 反应条件:
- 严格控制温度、pH及光照(SOD检测);
- 设置空白对照和样品对照(如灭活酶)。
- 数据标准化:
- 酶活性需以单位质量蛋白(Bradford/Lowry法测定)或单位组织鲜重表示。
- 干扰控制:
- 避免使用金属离子螯合剂(干扰SOD);
- H₂O₂溶液需新鲜配制并标定浓度。
四、结论
抗氧化酶活性检测是评估生物体抗氧化能力的关键技术。不同酶需选用适配的检测体系,严谨的操作流程与标准化数据表达可确保结果可靠性。研究者应根据实验目的(如植物抗逆性、动物疾病模型)选择核心酶谱组合分析,全面评价氧化应激状态。
参考文献(示例格式,非真实文献):
- Beauchamp C. et al. (1971) Anal Biochem.
- Aebi H. (1984) Methods Enzymol.
- Nakano Y. et al. (1981) Plant Cell Physiol.
本文内容基于公开的生化检测原理编写,未涉及商业产品信息,适用于科研与教学参考。