بررسی کمی تاثیر سورفاکتانت ها و عوامل کائوتروپ بر فعالیت آسکوربات پراکسیداز در توت فرنگی و توت سیاه

سابقه و هدف: آسکوربات پراکسیداز (APX) به عنوان یکی از آنزیم های آنتی اکسیداتیو نقش مهمی در سیستم دفاعی گیاهان در برابر تنش های محیطی دارد و در تنظیم غلظت هیدروژن پراکسید(H۲O۲) در سلول های گیاهی موثر بوده و پراکسیدهیدروژن را در جهت ممانعت از آسیب و صدمات گیاهی تجزیه می کند. هنگام تنش های مختلف محیطی، آنزیم های آنتی اکسیدانی مثل آسکوربات پراکسیداز در بخش های مختلف گیاهی همچون میوه افزایش می یابند. البته میزان سنتز زیستی این آنزیم ضداکسیدانی به شدت و مدت زمان تنش موجود در گیاه وابسته است. با توجه به اهمیت وجود این آنزیم در ساختارهای گیاهی، این مطالعه به منظور بررسی بیشینه فعالیت آنزیم آسکوربات پراکسیداز در سطوح مختلف سورفکتانتها و عوامل کائوتروپ باجرا در آمد.مواد و روشها: این پژوهش در آزمایشگاه تحقیقاتی دانشگاه پیام نور کردستان بر روی توت فرنگی و توت سیاه باجرا در آمد. به منظور تهیه عصاره از میوه های تهیه شده، از بافر سیترات-فسفات ۱/۰ مولار با ۷ pH و محلول ۰۲/۰ فنیل متان سولفونیل فلوراید به عنوان مهارکننده پروتئازی هموژنیزه استفاده گردید. برای بررسی اثر سورفاکتانهای مختلف یونی و غیر یونی و نیز عوامل کائوتروپ از غلظتهای ۰ تا یک سدیم دودسیل سولفات ((SDS (سورفاکتانت یونی)، ۰ تا ۳۰ سدیم کولات (سورفاکتانت یونی)، ۰ تا ۳/۰ سارکوزیل (سورفاکتانت یونی)، ۰ تا ۰۷/۰ توین ۲۰ و توین ۸۰ (سورفاکتانت غیریونی) و ۰ تا ۳۰ اوره و گوانیدین هیدروکلرید (عوامل کائوتروپیک) استفاده شد و فعالیت ST.APX و BM.APX مورد سنجش قرار گرفت. همچنین در حضور غلظتهای ثابت آسکوربات و H۲O۲ ، نوع مهار APX بوسیله کوجیک اسید تعیین گردید. برای تعیین بهترین سطح پاسخ آنزیم آسکوربات پراکسیداز به سطوح مختلف تیمارهای مورد مطالعه با توجه به کمی بودن تیمارها از تجزیه رگرسیون خطی و غیرخطی بهره گرفته شد. برای برازش مدلهای رگرسیون غیرخطی و از رویه Proc nlin در محیط نرم افزار (SAS) از روش مطلوب سازی تکراری و نرم افزار GraphPadPrismبهره گرفته شد. یافته ها: نتایج نشان داد که در عصاره های تهیه شده از توت فرنگی و توت سیاه، اسیدیته بهینه ۷/۶ بود و بازده کاتالیکی نیز در توت سیاه ۶/۱ برابر بیشتر از توت فرنگی بود. توت فرنگی(ST.APX) و توت سیاه(BM.APX) اسیدیته بهینه ۷/۶ و بازدهی کاتالیتیکی، در مورد BM.APX حدود ۶/۱ برابر بالاتر از ST.APX به دست آمد. با افزایش غلظت آسکوربات در غلظت ثابت H۲O۲ فعالیت BM.APX و ST.APX با افزایش همراه شد، طوری که بالاترین میزان فعالیت آنزیم برای هر دو گیاه BM.APX در غلظت ۵/۰ واحد بر میلی گرم پروتئین حاصل شد. نتایج همچنین نشان داد که فعالیت ST.APX و BM.APX بوسیله کوجیک اسید مهار شده و در هر دو از نوع غیررقابتی بود. از میان عوامل کائوتروپ و سورفاکتانت های مورد استفاده تنها SDS فعالیت ST.APX و BM.APX را فعال نمودو بیشینه تاثیر آن در غلظت ۲/۰ میلی مولار اتفاق افتاد. از طرف دیگر در سایر عوامل، میزان مهارشوندگی و کاهش فعالیت BM.APX نسبت به ST.APX بیشتر بوده و باستثنای پاسخ آسکوربات پرکسیداز به کوجیک اسید و سدیم کالات د رتوت فرنگی در مورد سایر عوامل پاسخ آنزیم از تابع نمائی کاهشی تک فازی پیروی کرد.نتیجه گیری: دراین تحقیق آسکوربات پراکسیداز با تبعیت از سینتیک میکائیلیس منتن و نیز با اتصال سوبسترا به جایگاه فعال آنزیمی، فرم فعالتری به خود گرفته و با انجام کاتالیز آنزیمی موجب مصرف آسکوربات در توت فرنگی و توت سیاه می گردد. سورفاکتانت های یونی با مکانیزم فعال کنندگی همچون SDS و مکانیزم مهارکنندگی همچون سارکوزیل و سدیم کولات اثرات متفاوتی بر روی آسکوربات پراکسیداز اعمال نموده که این آنزیم علی رغم حساسیت بالاتر در توت سیاه دارای سرعت فعالیت بیشتری نسبت به پراکسیداز موجود در توت فرنگی بود. سورفاکتانت های غیریونی نیز مانند عامل کائوتروپ کوجیک اسید از طریق مهارکنندگی باعث کاهش فعالیت آسکوربات پراکسیداز در هر دو گونه گیاهی شد.

کلیدواژه ها:

آنزیم ، مدل ، مکانیسم ، مهارکنندگی