不同施肥水平及微肥对木瓜超氧化歧化酶活性的影响

徐 广，罗 舜，罗 川，任星宇，邓才富，罗 敏，傅 滟

（重庆市药物种植研究所中药材质量控制研究中心，重庆 408435）

超氧化歧化酶（SOD）是一种广泛存在于动、植物及微生物体内的氧化还原酶，SOD 酶是氧自由基的天然天敌，是机体内氧自由基的头号杀手，是生命健康之本。《中国药典》记载木瓜是蔷薇科铁梗海棠的果实，SOD 含量较高。目前，木瓜SOD 酶研究主要集中在SOD 酶的分离纯化、不同品种间酶活性的比较研究等，关于不同施肥处理和不同微肥对酶活性影响的研究尚未见报道。本试验研究不同施肥处理和不同微量元素条件下的SOD酶活性，为木瓜种植和质量提升提供理论技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试木瓜：试验田自种的药木瓜和重庆市綦江区各乡镇种植木瓜。

试验材料：肥料为氮，磷，钾；甲硫氨酸（Met），黑黄素，氯化硝基四氮唑蓝（NBT）为国产生化试剂；聚乙烯吡咯烷酮，磷酸二氢钾，磷酸氢二钾，乙二胺四乙酸二钠（EDTA-Na2）为国产分析纯。

试验设备：高速冷冻离心机（湘仪），UV-2450(日本岛津)，SPX-400-Ⅱ（上海跃龙仪器设备有限公司），刻度移液管，研钵，试管，日光灯。

1.2 试验设计

木瓜种植试验于2014年1月至2015年10月进行，采用“3414”完全试验方案，“3414”是指氮、磷、钾3 个因素、4 个水平、14 个处理。4 个水平：0 水平指不施肥；2 水平指当地最佳施肥量的近似值；1 水平为2 水平的50%；3 水平为过量施肥水平，即2 水平的150%，详见表1。施用微肥Mo、B、Mn、Zn、Cu、Mg、Fe 和Ca，每株分别施用微肥量：HMoO4为79 g、H3BO3为269 g、MnCl2为138 g、ZnCl2为98 g、CuSO4为118 g、MgSO4为232 g、FeSO4为127 g、CaCO3为117 g。

表1 木瓜施肥处理N、P、K 因素水平

1.3 试验操作

1.3.1 粗酶提取。木瓜SOD 粗酶液提取工艺流程见图1。称取木瓜果肉0.5 g，于预冷的研钵中，加2 mL50 mmol/L磷酸缓冲液（pH 值=7.9），在冰浴下研磨成均浆，加入提取介质冲洗研钵2～3 次，最终体积为10 mL。取5 mL 均浆液4℃10000 rpm 离心15 min，上清液即为SOD 粗提液。

图1 木瓜SOD 粗提取液工艺流程图

1.3.2 酶活性测定。酶活性的测定采用氮蓝四唑光还原法。

2 结果与讨论

2.1 SOD 酶活性测试条件优化

以綦江吹角政府示范片区药木瓜为试验对象，参照文献[1]，控制温度在均在25℃，考察不同时间（10、15、20 min），不同光强度（3000、4000、5000 lx）条件下的最优反应条件。由结果可知，SOD 酶活性测试最优条件为：温度25℃，光照强度4000 lx，光照时间15 min，得到的SOD 酶活性最强。

2.2 不同施肥处理对SOD 酶活性影响

2.2.1 SOD 酶活性。由表2 可知，SOD 酶活性最强的是处理3（N1P2K2，1650 U，比活力3.3 U/mg），其次依次是N2P2K0、N2P0K2、N2P1K2分别为1632 U、1619 U、1618 U。

表2 木瓜各施肥处理SOD 酶活性

2.2.2 单因素肥料效应。研究单因素肥料效应时，使氮、磷、钾其中2 个因子固定在2 水平，避免其他因素不足或过量造成的影响。

从试验结果可知，在设计水平范围内，氮、磷肥对SOD 酶活性影响都呈抛物线趋势，说明该养分存在最大施肥量，超过临界点将导致SOD 酶活性下降。施加钾肥的SOD 酶活性呈反抛物型，表明钾肥会直接使SOD 酶活性降低。

由此可知，在磷、钾肥适宜时，氮肥效果明显；在氮、磷肥适宜时，使用较多钾肥不会带来明显提高，生产上应注意钾肥施用量不宜过多。

2.3 不同微肥对SOD 酶活性影响

表3 为施加不同微肥的SOD 酶活性与不施肥SOD 酶活性数据表。从表中可以看出，试验设计的这几类微肥基本都对SOD酶活性有一定促进作用，但施用Ca 微肥并没有使SOD 酶活性提高，与不施微肥基本持平。

表3 不同微肥对木瓜SOD 酶活性影响

除Ca 微肥以外，各种微肥对SOD 酶活性提高率为1.6%～12%。其中Fe 微肥影响最大，使SOD 酶活性提高12%；其次为Cu 微肥、Mn 微肥、Zn 微肥，分别提高了5.5%、5%、4.9%。原因可能是：SOD 是一种含有金属元素的活性蛋白酶，按不同辅基可分为Cu-Zn-SOD，Mn-SOD，Fe-SOD 等3类[2～3]；在施加上述4 种微肥后使SOD 在木瓜体内含量上升，进而使SOD 酶活性提高。其他几种微肥也对SOD 酶活性有一定提高，但提高率相对较低。

3 结论

在优化后的酶活性试验条件下，即温度25℃、光照4000 lx、光照时间15 min 时SOD 酶活性最强。依此试验条件进行不同施肥和不同微肥处理的木瓜SOD 酶活性测定，均得到了理想试验结果。不同施肥处理SOD 酶活性均有所提高，最大活性提高了19.7%；氮、磷、钾3 类肥料，氮肥效果最明显，磷其次，钾最弱。施用不同微肥也会提高SOD 酶活性，最大活性提高12%。相比之下，适宜的氮、磷、钾施肥比例比微肥效果显著。