不同施肥水平及微肥對木瓜超氧化歧化酶活性的影響

徐 廣，羅 舜，羅 川，任星宇，鄧才富，羅 敏，傅 滟

（重慶市藥物種植研究所中藥材質(zhì)量控制研究中心，重慶 408435）

超氧化歧化酶（SOD）是一種廣泛存在于動、植物及微生物體內(nèi)的氧化還原酶，SOD 酶是氧自由基的天然天敵，是機體內(nèi)氧自由基的頭號殺手，是生命健康之本?！吨袊幍洹酚涊d木瓜是薔薇科鐵梗海棠的果實，SOD 含量較高。目前，木瓜SOD 酶研究主要集中在SOD 酶的分離純化、不同品種間酶活性的比較研究等，關(guān)于不同施肥處理和不同微肥對酶活性影響的研究尚未見報道。本試驗研究不同施肥處理和不同微量元素條件下的SOD酶活性，為木瓜種植和質(zhì)量提升提供理論技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試木瓜：試驗田自種的藥木瓜和重慶市綦江區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)種植木瓜。

試驗材料：肥料為氮，磷，鉀；甲硫氨酸（Met），黑黃素，氯化硝基四氮唑藍（NBT）為國產(chǎn)生化試劑；聚乙烯吡咯烷酮，磷酸二氫鉀，磷酸氫二鉀，乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-Na2）為國產(chǎn)分析純。

試驗設(shè)備：高速冷凍離心機（湘儀），UV-2450(日本島津)，SPX-400-Ⅱ（上海躍龍儀器設(shè)備有限公司），刻度移液管，研缽，試管，日光燈。

1.2 試驗設(shè)計

木瓜種植試驗于2014年1月至2015年10月進行，采用“3414”完全試驗方案，“3414”是指氮、磷、鉀3 個因素、4 個水平、14 個處理。4 個水平：0 水平指不施肥；2 水平指當?shù)刈罴咽┓柿康慕浦担? 水平為2 水平的50%；3 水平為過量施肥水平，即2 水平的150%，詳見表1。施用微肥Mo、B、Mn、Zn、Cu、Mg、Fe 和Ca，每株分別施用微肥量：HMoO4為79 g、H3BO3為269 g、MnCl2為138 g、ZnCl2為98 g、CuSO4為118 g、MgSO4為232 g、FeSO4為127 g、CaCO3為117 g。

表1 木瓜施肥處理N、P、K 因素水平

1.3 試驗操作

1.3.1 粗酶提取。木瓜SOD 粗酶液提取工藝流程見圖1。稱取木瓜果肉0.5 g，于預冷的研缽中，加2 mL50 mmol/L磷酸緩沖液（pH 值=7.9），在冰浴下研磨成均漿，加入提取介質(zhì)沖洗研缽2～3 次，最終體積為10 mL。取5 mL 均漿液4℃10000 rpm 離心15 min，上清液即為SOD 粗提液。

圖1 木瓜SOD 粗提取液工藝流程圖

1.3.2 酶活性測定。酶活性的測定采用氮藍四唑光還原法。

2 結(jié)果與討論

2.1 SOD 酶活性測試條件優(yōu)化

以綦江吹角政府示范片區(qū)藥木瓜為試驗對象，參照文獻[1]，控制溫度在均在25℃，考察不同時間（10、15、20 min），不同光強度（3000、4000、5000 lx）條件下的最優(yōu)反應條件。由結(jié)果可知，SOD 酶活性測試最優(yōu)條件為：溫度25℃，光照強度4000 lx，光照時間15 min，得到的SOD 酶活性最強。

2.2 不同施肥處理對SOD 酶活性影響

2.2.1 SOD 酶活性。由表2 可知，SOD 酶活性最強的是處理3（N1P2K2，1650 U，比活力3.3 U/mg），其次依次是N2P2K0、N2P0K2、N2P1K2分別為1632 U、1619 U、1618 U。

表2 木瓜各施肥處理SOD 酶活性

2.2.2 單因素肥料效應。研究單因素肥料效應時，使氮、磷、鉀其中2 個因子固定在2 水平，避免其他因素不足或過量造成的影響。

從試驗結(jié)果可知，在設(shè)計水平范圍內(nèi)，氮、磷肥對SOD 酶活性影響都呈拋物線趨勢，說明該養(yǎng)分存在最大施肥量，超過臨界點將導致SOD 酶活性下降。施加鉀肥的SOD 酶活性呈反拋物型，表明鉀肥會直接使SOD 酶活性降低。

由此可知，在磷、鉀肥適宜時，氮肥效果明顯；在氮、磷肥適宜時，使用較多鉀肥不會帶來明顯提高，生產(chǎn)上應注意鉀肥施用量不宜過多。

2.3 不同微肥對SOD 酶活性影響

表3 為施加不同微肥的SOD 酶活性與不施肥SOD 酶活性數(shù)據(jù)表。從表中可以看出，試驗設(shè)計的這幾類微肥基本都對SOD酶活性有一定促進作用，但施用Ca 微肥并沒有使SOD 酶活性提高，與不施微肥基本持平。

表3 不同微肥對木瓜SOD 酶活性影響

除Ca 微肥以外，各種微肥對SOD 酶活性提高率為1.6%～12%。其中Fe 微肥影響最大，使SOD 酶活性提高12%；其次為Cu 微肥、Mn 微肥、Zn 微肥，分別提高了5.5%、5%、4.9%。原因可能是：SOD 是一種含有金屬元素的活性蛋白酶，按不同輔基可分為Cu-Zn-SOD，Mn-SOD，F(xiàn)e-SOD 等3類[2～3]；在施加上述4 種微肥后使SOD 在木瓜體內(nèi)含量上升，進而使SOD 酶活性提高。其他幾種微肥也對SOD 酶活性有一定提高，但提高率相對較低。

3 結(jié)論

在優(yōu)化后的酶活性試驗條件下，即溫度25℃、光照4000 lx、光照時間15 min 時SOD 酶活性最強。依此試驗條件進行不同施肥和不同微肥處理的木瓜SOD 酶活性測定，均得到了理想試驗結(jié)果。不同施肥處理SOD 酶活性均有所提高，最大活性提高了19.7%；氮、磷、鉀3 類肥料，氮肥效果最明顯，磷其次，鉀最弱。施用不同微肥也會提高SOD 酶活性，最大活性提高12%。相比之下，適宜的氮、磷、鉀施肥比例比微肥效果顯著。