# 二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性检测：技术参数与应用解析

发表时间：2025-05-30

Rubisco 的生理功能与应用领域

二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶（Rubisco）是植物光合作用中的关键酶，其活性对光合速率具有决定性影响：

光合作用的核心酶：Rubisco 催化 1,5-二磷酸核酮糖（RuBP）与 CO? 的羧化反应，生成 3-磷酸甘油酸（3-PGA），是 CO? 固定的关键步骤。其活性直接决定了光合作用的效率，进而影响植物的生长和产量。
光呼吸的调控酶：Rubisco 除了具有羧化活性外，还具有加氧活性。在 O? 浓度较高的情况下，Rubisco 可催化 RuBP 与 O? 的加氧反应，生成 2-磷酸乙醇酸和 3-PGA，引发光呼吸过程。光呼吸虽然消耗有机物，但在某些条件下有助于植物适应环境变化。
全球碳循环的关键酶：Rubisco 是地球上最为丰富的蛋白质之一，其活性影响全球碳循环。每年通过 Rubisco 固定的 CO? 量巨大，对地球生态系统的碳平衡具有重要意义。

亚科因生物的 CheKine? 二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性检测试剂盒（微量法）采用酶联比色法，通过 3-磷酸甘油酸（3-PGA）的生成速率反映 Rubisco 活性：

Rubisco 的催化反应：Rubisco 催化 1,5-二磷酸核酮糖（RuBP）与 CO? 的羧化反应，生成 3-磷酸甘油酸（3-PGA）。该反应需要 Mg2?作为辅助因子，在中性偏碱环境下活性最高。
碳酸酐酶的偶联催化：CO? 在碳酸酐酶作用下水解为 HCO??，为 Rubisco 提供足量底物。此步骤确保 CO? 浓度充足，避免底物限制。
3-磷酸甘油酸激酶的信号放大：3-PGA 在 3-磷酸甘油酸激酶作用下与 ATP 反应生成 1,3-二磷酸甘油酸（1,3-BPG）和 ADP。1,3-BPG 进一步在 NAD? 依赖的甘油醛-3-磷酸脱氢酶作用下生成 NADH，其生成量与 Rubisco 活性呈正比关系。

340 nm 波长的选择依据：NADH 在 340 nm 处具有特征吸收峰，而 NAD?在该波长处吸收极弱。通过高精度酶标仪测量 340 nm 处吸光度的变化速率，可实现对 Rubisco 活性的动态监测。
线性范围与灵敏度优化：试剂盒的线性检测范围为 0.5 - 12 U/mL，相关系数 R2≥0.99，最低检测限可达 0.1 U/mL，满足从植物叶片到藻类等多种样本的检测需求。

pH 与温度的优化组合：反应体系采用 Tris-HCl 缓冲液（pH 7.8 - 8.0），配合 25°C 孵育条件，确保 Rubisco 在不同来源样本中的活性得以稳定表达，同时避免非特异性反应。
抑制剂与激活剂的兼容设计：反应体系允许加入常见代谢物（如 RuBP、CO? 等）和离子（如 Mg2?、K?），模拟真实生物体系中的代谢环境，确保检测结果的生物学相关性。

基于 CheKine? Rubisco 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卓越的应用价值：

植物生理研究：在小麦品种光合效率研究中，检测发现高产小麦品种的 Rubisco 活性比低产品种高 37%，光合速率相应提高 42%。通过 Rubisco 活性作为生理指标，可加速高光效作物品种的选育进程。
农业科学研究：在干旱胁迫下的水稻叶片中，检测 Rubisco 活性发现，耐旱品种在胁迫后 72 小时 Rubisco 活性比敏感品种高 41%，光合效率维持在较高水平，为抗旱育种提供了重要依据。
环境科学中的应用：在研究 CO?浓度升高对植物光合作用的影响中，检测发现小麦叶片 Rubisco 活性在 CO?浓度为 800 ppm 时比对照组（400 ppm）提高 38%，光合效率提高 45%，揭示了 CO?浓度升高对植物光合碳代谢的促进作用。
全球变化研究：在研究植物对气候变化的响应中，检测发现多年生草本植物在长期高温胁迫下，Rubisco 活性下降 32%，光合效率降低 41%。通过监测 Rubisco 活性，可评估气候变化对植物光合作用的影响，为生态系统保护提供科学依据。