酶抑制法

酶抑制法是利用酶的功能基團受到某種物質的影響，而導致酶活力降低或喪失作用的現象就行檢測的方法。該物質即稱為酶抑制劑。酶抑制劑對酶有選擇性，是研究酶作用機理的重要工具。很多藥物，毒物和用於化學戰爭的毒劑都是酶抑制劑。此外，還有一些具有一定功能的存在於動植物體內的生物大分子也是酶抑制劑。 酶受抑制時其蛋白部分並未變性。由於酶蛋白變性造成的酶失活作用，以及除去活化劑（如酶活力所必需的金屬離子）而造成酶活力的降低或喪失，不屬於酶抑制作用的範疇。主要用於農藥殘留檢測。

基本介紹

• 中文名：酶抑制法
• 外文名：Enzyme inhibition
• 拼音：meiyizhifa
• 用途：測定農藥殘留等
• 缺點：靈敏度比較低
• 測定農藥類型：有機磷和氨基甲酸酯類

分類

競爭性抑制作用

抑制劑（I）和底物（S）對游離酶（E）的結合有競爭作用，互相排斥。這種抑制劑稱為競爭性抑制劑。已結合S的ES複合體不能再結合I；已結合I的EI複合體也不能再綜合S，即不存在IES三聯複合體。可用下式表示（其中P代表產物）：

競爭性抑制劑與底物在結構上常有類似之處，可與底物競爭酶的結合位點。例如琥珀酸脫氫酶的底物琥珀酸是丁二酸，而它的競爭性抑制劑是丙二酸，二者在結構上是同系物。

反競爭性抑制作用

抑制劑不與游離酶結合，而與酶底物複合體結合而成三聯複合體，三聯複合體不能再分解生成產物。E和s的結合反而促進E和I的結合。可用下式表示：　從上式可知，當反應體系中加入抑制劑I時，可使E+S和ES的平衡傾向ES的形成。因此I的存在反而增加E和S的親和力。此情況正和競爭性抑制作用相反，故稱為反競爭性抑制作用。L-苯丙氨酸等一些胺基酸對鹼性磷酸酶的作用是反競爭性抑制。在多底物反應中，反競爭性抑制作用比較常見。

非競爭性抑制作用

底物和抑制劑與游離酶的結合完全互不相關，既不排斥也不促進，底物與游離酶結合後，不影響抑制劑同游離酶的結合；同樣，抑制劑與游離酶結合後，也不影響底物與酶的結合。但三聯複合體也不再分解生成產物。可用下式表示：

當反應體系中加入抑制劑時，既可使游離酶和複合體IE的平衡傾向IE，又可使ES與IES的平衡傾向IES。例如烏本苷是細胞膜上鈉-鉀腺苷三磷酸（Na+—K+ATP）酶的非競爭性抑制劑。嚴格的非競爭性抑制作用（即表現為Ki=K′i者）比較少見，一些介於競爭性和非競爭之間的抑制作用通常稱為混合性抑制作用。

農藥檢測原理

利用有機磷和氨基甲酸酯類農藥對動物體內乙醯膽鹼酶（AChE）具有抑制作用的原理，在乙醯膽鹼酯酶及其底物（乙醯膽鹼）的共存體系中加入農產品樣品提取液（樣品中含有水），如果樣品中不含有有機磷或氨基甲酸酯類農藥，酶的活性就不被抑制，乙醯膽鹼就會被酶水解，水解產物與加入的顯色劑反應就會產生顏色；反之，如果試樣提取液中含有一定量的有機磷或氨基甲酸酯類農藥，酶的活性就被抑制，試樣中加入的底物就不能被酶水解，從而不顯色。用目測顏色的變化或分光光度計測定吸光度值，計算出抑制率，就可以判斷出樣品中農藥殘留的情況。AChE屬於絲氨酸為中心的酶類，羧酸酯酶與AChE類似，同樣以絲氨酸殘基作為活動中心。

酶的基質

酶抑制劑顯色反應可使用的基質（底物）和顯色劑很多。各種乙醯膽鹼（ACh）、乙醯萘酯以及其他羧酸酯、乙酸羥基吲哚及其衍生物。

酶抑制法檢測農藥的缺點

酶抑制法只能檢測對AChE具有抑制作用的有機磷和氨基甲酸酯類農藥，對其他類型農藥造成的污染無法檢出，而且方法的靈敏度比較低，如對伏殺磷、水胺硫磷、涕滅威有時還有假陽性。

農藥速測卡

速測卡以濾紙作為載體，白紙片上載有乙醯膽鹼酶和基質，紅紙片載有顯色劑。當空白樣品加於白紙片上，在酶作用下，乙醯膽鹼與水發生水解，水解產物與顯色劑反應產生顏色。當含有有機磷和氨基甲酸酯類農藥樣品加於白紙片上時，抑制了乙醯膽鹼酶的活性，使這種酶不能被水解，從而無顯色反應。