过氧化物酶（辣根）的结构和应用

一、简介

辣根过氧化物酶，英文名Horseradish peroxidase，简称HRP，酶学编号EC1.11.1.7；是来源于辣根的一组具有一定酶活活性的同工酶，其中辣根过氧化物酶同工酶C（HRP C）含量最高，在辣根的根部含量最为丰富。

二、结构

辣根过氧化物酶主要由糖蛋白（酶蛋白）和铁(III)原卟啉IX（辅基）组成。糖蛋白中糖含量一般是18~22%。由于辣根过氧化物酶的酶蛋白和辅基分别在紫外波长275nm和403nm下有吸收峰，分离得到的HRP都有一个OD403nm/OD275nm的比值RZ（德文Reinheit Zahl）。RZ值的大小表示了酶的纯度，纯度较高的HRP的RZ值一般在3.0以上，RZ值越小，酶纯度越低。

HRP是一组同工酶，由于HRP C含量最高，对HRP C结构研究的也最为详细。HRP C是一组单亚基糖蛋白，包含308个氨基酸残基和8个糖链，每分子HRP C中有2分子Ca²⁺ 、1分子铁(III)原卟啉IX辅基和4对二硫键，相对分子质量约为44 000。辣根过氧化物酶的作用机制，酶学特性，等电点等都与其结构息息相关。

三、酶的作用机制和酶学特性

HRP可以催化底物过氧化氢（H₂O₂）和供氢体（DH₂）生成自由基和水。

供氢体有很多，如芳香族化合物，酚类，吲哚，胺类和磺酸盐类等。在实际应用中，供氢体DH₂多选择溶液为无色的物质，通过反应生成有色物质.D，从而通过对反应后溶液颜色深浅的测定，来得到需要的数值。

由于供氢体多种多样，针对不同的供氢体，HRP反应的最适pH都不太一样，但多数是在5.0左右，反应的温度一般就是常温25℃左右。

四、应用

由于HRP性质稳定，天然来源丰富，且分子量小，容易制得活性较高的纯酶，所以应用较为广泛。

1. HRP是目前在ELISA中应用最为广泛的标记用酶之一，主要是因为其容易制得，价格相对较低，且性质稳定，耐热和有机溶剂，与抗原或抗体偶联后，活性损失很小。

2. HRP也常用与污水处理。工业废水中含有大量的苯酚，双酚A等分类和芳香胺类化合物，等环境污染较大，HRP可以将这些污染物作为底物，氧化成自由基，自由基在聚集成沉淀聚合物，从而大大降低对环境的污染。

3. HRP近几年来被研究用作食品添加剂。由于HRP本身无毒无害，反应条件温度，反应易控制，近年来被研究用于食品的保鲜，解毒和检测等领域。

4. 检测领域：HRP可以与葡萄糖氧化酶联用，用以检测葡萄糖含量。