多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性检测：技术参数与应用解析

PG 的生理功能与应用领域

多聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase，PG）是一种重要的果胶酶，广泛存在于植物、细菌及真菌中。其主要功能是催化多聚半乳糖醛酸的分解，在多种生物过程中发挥关键作用：

• 果实软化的关键酶：在果实成熟过程中，PG 催化果胶的水解，导致果实质地变软。例如，在番茄果实成熟过程中，PG 活性逐渐升高，果胶被分解，果实从硬实变为柔软，最终达到可食用状态。研究表明，PG 活性与果实软化程度呈显著正相关（R²=0.88）。

• 植物发育的调控因子：PG 在花粉授粉、种子发育成熟及器官脱落等过程中发挥作用。在花粉管生长过程中，PG 分解果胶，帮助花粉管穿透柱头和花柱组织，完成受精过程。在种子成熟过程中，PG 参与果胶的分解，促进种子从果实中释放。

• 病原菌侵染的致病因子：病原菌在侵染宿主植物时，分泌PG水解宿主细胞壁的果胶成分，破坏细胞结构，进而导致病程发展。例如，灰霉病菌在侵染番茄果实过程中，PG活性提高3.5倍，加速果胶分解，导致果实腐烂。因此，PG活性检测可用于植物病害的早期诊断和抗病育种研究。

CheKine™ PG 活性检测试剂盒（微量法）的检测原理

亚科因生物的 CheKine™ 多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性检测试剂盒（微量法）采用 DNS 比色法，通过半乳糖醛酸的还原性醛基与 DNS 试剂反应生成红棕色物质，其吸光度变化反映 PG 活性：

DNS 比色法反应机制

• PG 的催化反应：PG 催化多聚半乳糖醛酸分解生成半乳糖醛酸。半乳糖醛酸具有还原性醛基，在碱性条件下能与 DNS 试剂发生反应。

• DNS 试剂的显色反应：半乳糖醛酸与 DNS 试剂在沸水浴条件下反应，生成红棕色的 3,5-二硝基水杨酸铵。该物质在 540 nm 处具有特征吸收峰，其吸光度与 PG 活性呈正比关系。

检测体系的抗干扰设计

• 样本预处理要求：由于 DNS 试剂对蛋白质、核酸等成分有一定反应，样本需进行适当预处理，如离心、透析等，以去除干扰物质。对于复杂生物样本，建议进行果胶酶抑制剂处理，以确保检测结果的准确性。

• 反应条件的优化：反应体系采用 0.5 M 柠檬酸 - 磷酸盐缓冲液（pH 6.0 - 6.2），配合沸水浴加热 5 - 10 分钟，确保反应的灵敏度和特异性。

技术参数详解

线性范围与灵敏度

• 线性范围：试剂盒的线性检测范围为 10 - 200 μg/mL 半乳糖醛酸（以半乳糖醛酸计），相关系数 R²≥0.99。

• 灵敏度：检测限可达 2 μg/mL，能够满足从植物组织到微生物培养液等多种样本的检测需求。

比色反应的精确检测

• 540 nm 波长的选择依据：DNS 试剂与半乳糖醛酸反应生成的红棕色物质在 540 nm 处具有最大吸收峰，而常见的生物样本成分（如蛋白质、核酸等）在该波长处吸收较弱。通过高精度分光光度计测量 540 nm 处吸光度变化，可实现对 PG 活性的精准定量。

质量控制与结果验证

• 内置标准曲线系统：试剂盒配备高、中、低三个浓度水平的半乳糖醛酸标准品，用户可建立标准曲线进行绝对定量分析。标准曲线的线性回归系数要求≥0.985，确保检测结果的可靠性。

• 重复性与再现性测试：经过严格测试，同一批次试剂盒内样品检测的相对标准偏差（RSD）≤4.5%，不同批次间 RSD≤6.5%，符合行业质量标准。

应用拓展：PG 活性检测的多领域解决方案

基于 CheKine™ PG 活性检测试剂盒的高精度与广泛适用性，该产品在多个领域展现出其应用价值：

• 植物生理研究：在研究果实成熟过程中 PG 活性变化时，发现苹果果实成熟过程中 PG 活性在采收后 7 天内升高 2.8 倍，与果实硬度下降速率呈显著负相关（R²=0.84）。通过调控 PG 活性，可延缓果实软化，延长货架期。

• 植物病理学研究：在小麦赤霉病研究中，检测发现感染后小麦穗部 PG 活性比健康穗部高 4.3 倍。利用 PG 活性作为病害诊断指标，可提前 3 - 5 天预测病害发生，为病害防控提供依据。

• 农业生物技术应用：在转基因抗病番茄研究中，检测发现过表达 PG 抑制蛋白基因的番茄品种，其 PG 活性比对照组低 78%，病斑面积减少 63%。这为开发抗病番茄品种提供了重要的技术支撑。

• 食品加工与保鲜：在柑橘果汁加工过程中，检测发现 PG 活性在果汁储存期间逐渐升高，导致果汁浑浊度增加和口感下降。通过添加 PG 抑制剂，可将果汁储存期延长 15 天，保持澄清度和风味。