PG 的生理功能與應(yīng)用領(lǐng)域

多聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase，PG）是一種重要的果膠酶，廣泛存在于植物、細(xì)菌及真菌中。其主要功能是催化多聚半乳糖醛酸的分解，在多種生物過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用：

• 果實(shí)軟化的關(guān)鍵酶：在果實(shí)成熟過程中，PG 催化果膠的水解，導(dǎo)致果實(shí)質(zhì)地變軟。例如，在番茄果實(shí)成熟過程中，PG 活性逐漸升高，果膠被分解，果實(shí)從硬實(shí)變?yōu)槿彳?，最終達(dá)到可食用狀態(tài)。研究表明，PG 活性與果實(shí)軟化程度呈顯著正相關(guān)（R2=0.88）。

• 植物發(fā)育的調(diào)控因子：PG 在花粉授粉、種子發(fā)育成熟及器官脫落等過程中發(fā)揮作用。在花粉管生長(zhǎng)過程中，PG 分解果膠，幫助花粉管穿透柱頭和花柱組織，完成受精過程。在種子成熟過程中，PG 參與果膠的分解，促進(jìn)種子從果實(shí)中釋放。

• 病原菌侵染的致病因子：病原菌在侵染宿主植物時(shí)，分泌PG水解宿主細(xì)胞壁的果膠成分，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，進(jìn)而導(dǎo)致病程發(fā)展。例如，灰霉病菌在侵染番茄果實(shí)過程中，PG活性提高3.5倍，加速果膠分解，導(dǎo)致果實(shí)腐爛。因此，PG活性檢測(cè)可用于植物病害的早期診斷和抗病育種研究。

CheKine™ PG 活性檢測(cè)試劑盒（微量法）的檢測(cè)原理

亞科因生物的 CheKine™ 多聚半乳糖醛酸酶（PG）活性檢測(cè)試劑盒（微量法）采用 DNS 比色法，通過半乳糖醛酸的還原性醛基與 DNS 試劑反應(yīng)生成紅棕色物質(zhì)，其吸光度變化反映 PG 活性：

DNS 比色法反應(yīng)機(jī)制

• PG 的催化反應(yīng)：PG 催化多聚半乳糖醛酸分解生成半乳糖醛酸。半乳糖醛酸具有還原性醛基，在堿性條件下能與 DNS 試劑發(fā)生反應(yīng)。

• DNS 試劑的顯色反應(yīng)：半乳糖醛酸與 DNS 試劑在沸水浴條件下反應(yīng)，生成紅棕色的 3,5-二硝基水楊酸銨。該物質(zhì)在 540 nm 處具有特征吸收峰，其吸光度與 PG 活性呈正比關(guān)系。

檢測(cè)體系的抗干擾設(shè)計(jì)

• 樣本預(yù)處理要求：由于 DNS 試劑對(duì)蛋白質(zhì)、核酸等成分有一定反應(yīng)，樣本需進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理，如離心、透析等，以去除干擾物質(zhì)。對(duì)于復(fù)雜生物樣本，建議進(jìn)行果膠酶抑制劑處理，以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

• 反應(yīng)條件的優(yōu)化：反應(yīng)體系采用 0.5 M 檸檬酸 - 磷酸鹽緩沖液（pH 6.0 - 6.2），配合沸水浴加熱 5 - 10 分鐘，確保反應(yīng)的靈敏度和特異性。

技術(shù)參數(shù)詳解

線性范圍與靈敏度

• 線性范圍：試劑盒的線性檢測(cè)范圍為 10 - 200 μg/mL 半乳糖醛酸（以半乳糖醛酸計(jì)），相關(guān)系數(shù) R2≥0.99。

• 靈敏度：檢測(cè)限可達(dá) 2 μg/mL，能夠滿足從植物組織到微生物培養(yǎng)液等多種樣本的檢測(cè)需求。

比色反應(yīng)的精確檢測(cè)

• 540 nm 波長(zhǎng)的選擇依據(jù)：DNS 試劑與半乳糖醛酸反應(yīng)生成的紅棕色物質(zhì)在 540 nm 處具有最大吸收峰，而常見的生物樣本成分（如蛋白質(zhì)、核酸等）在該波長(zhǎng)處吸收較弱。通過高精度分光光度計(jì)測(cè)量 540 nm 處吸光度變化，可實(shí)現(xiàn)對(duì) PG 活性的精準(zhǔn)定量。

質(zhì)量控制與結(jié)果驗(yàn)證

• 內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)曲線系統(tǒng)：試劑盒配備高、中、低三個(gè)濃度水平的半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)品，用戶可建立標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行絕對(duì)定量分析。標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸系數(shù)要求≥0.985，確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性。

• 重復(fù)性與再現(xiàn)性測(cè)試：經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試，同一批次試劑盒內(nèi)樣品檢測(cè)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）≤4.5%，不同批次間 RSD≤6.5%，符合行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用拓展：PG 活性檢測(cè)的多領(lǐng)域解決方案

基于 CheKine™ PG 活性檢測(cè)試劑盒的高精度與廣泛適用性，該產(chǎn)品在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出其應(yīng)用價(jià)值：

• 植物生理研究：在研究果實(shí)成熟過程中 PG 活性變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)蘋果果實(shí)成熟過程中 PG 活性在采收后 7 天內(nèi)升高 2.8 倍，與果實(shí)硬度下降速率呈顯著負(fù)相關(guān)（R2=0.84）。通過調(diào)控 PG 活性，可延緩果實(shí)軟化，延長(zhǎng)貨架期。

• 植物病理學(xué)研究：在小麥赤霉病研究中，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)感染后小麥穗部 PG 活性比健康穗部高 4.3 倍。利用 PG 活性作為病害診斷指標(biāo)，可提前 3 - 5 天預(yù)測(cè)病害發(fā)生，為病害防控提供依據(jù)。

• 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用：在轉(zhuǎn)基因抗病番茄研究中，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)過表達(dá) PG 抑制蛋白基因的番茄品種，其 PG 活性比對(duì)照組低 78%，病斑面積減少 63%。這為開發(fā)抗病番茄品種提供了重要的技術(shù)支撐。

• 食品加工與保鮮：在柑橘果汁加工過程中，檢測(cè)發(fā)現(xiàn) PG 活性在果汁儲(chǔ)存期間逐漸升高，導(dǎo)致果汁渾濁度增加和口感下降。通過添加 PG 抑制劑，可將果汁儲(chǔ)存期延長(zhǎng) 15 天，保持澄清度和風(fēng)味。