唾液淀粉酶活性影响因素教学实验改进探讨

李崇奇，蔡望伟

（海南医学院生物化学与分子生物学教研室，海南海口 571199）

·医学教育·

唾液淀粉酶活性影响因素教学实验改进探讨

李崇奇，蔡望伟

（海南医学院生物化学与分子生物学教研室，海南海口 571199）

唾液淀粉酶活性影响因素的探讨是现行大中专院校生物化学实验中的常见项目。然而由于不同人群中唾液淀粉酶的活性相差较大，从而导致酶量很难控制。此外现行实验教材中该实验设计粗放，导致实验结果与现行生物化学理论不一致。因而本文从酶含量的确定、温度、pH值、激活剂与抑制剂几个方面，对该实验设计提出建议。

唾液淀粉酶；酶活；实验教学

由于唾液淀粉酶取材方便，其酶活性测定对实验室条件要求相对简单，因而唾液淀粉酶活性影响因素的探讨是现行大中专院校生物化学实验中的常见项目。然而唾液淀粉酶的含量存在明显的民族、个体差异，有些个体中淀粉酶的含量达到唾液中总蛋白的一半，而有些个体则很难检测到淀粉酶[1]。因此导致在实验教学过程中酶量很难控制，经常出现当含有酶的稀释唾液加进去后淀粉迅速分解的现象，使得学生没有观测到不同条件下淀粉分解速度差异的现象。同时由于现行实验教材中实验设计粗放，导致实验结果与现行生物化学理论不一致，许多实验甚至得出了唾液淀粉酶在高温(88℃～95℃)下酶活最高的错误结论[2-4]。本教研室在多年实验教学的不断探索中，对唾液淀粉酶酶活性影响因素提出如下改进意见。

1 唾液稀释倍数确定实验

由于唾液淀粉酶含量存在明显的个体差异，因而为了确定恰当的唾液稀释倍数和反应时间，建议在原实验项目之前增加该内容。实验者首先用蒸馏水嗽口，然后含一口蒸馏水于口中，轻嗽1 min，吐入小烧杯中，即为唾液淀粉酶原液。然后将唾液淀粉酶原液稀释为1:5、1:10、1:20、1:40、1:80、1:160等6种浓度。取6支中号试管分别加入0.2 ml 1%浓度的淀粉溶液和1 ml不同浓度的唾液淀粉酶稀释液，混匀后置37℃水浴中保温5 min。用胶头滴管分别从每管中取2滴滴加于白瓷凹板，然后分别加入1滴碘液。蓝色消失的几支试管中，稀释倍数最高的即为后续试验的唾液淀粉酶浓度。

2 温度对唾液淀粉酶酶活性的影响实验

现行实验教学过程中，直接将碘液加入淀粉溶液中，再在95℃进行水浴5 min；或者95℃进行水浴5 min后直接滴加碘液，结果发现反应试管中蓝色消失，从而得出唾液淀粉酶是耐高温的错误结论。然而这实际上主要是由于淀粉与碘的复合物在高温下不稳定，同时碘在高温下也容易挥发导致，此时反应管中蓝色虽然消失，但淀粉仍然存在。因而本文认为应该按表1进行操作，然后将3支试管都放入冰水浴中终止反应，再用胶头滴管分别从每管中取2滴反应液滴加于白瓷凹板，分别加入1滴碘液后观察实验现象。在加入稀释唾液前放入不同温度水浴的步骤是不能省略的，否则当反应试管中温度没有达到设定温度时，淀粉已经被水解了。同时在冰水浴中使用碘液检测淀粉，从而避免高温下淀粉与碘复合物不稳定现象的干扰。

表1 温度对酶活性的影响实验

3 pH对唾液淀粉酶酶活性的影响

淀粉在强酸作用下可以直接水解为单糖，因而在探索pH值对唾液淀粉酶活性影响时不能使用强酸，而一般采取磷酸盐缓冲液来调节酸碱度。由于唾液淀粉酶最适pH为6.8，所以目前教学实验中的pH一般设计为5、6.8和8。但由于在实际操作中pH为5时，与最适pH比较接近，从而导致淀粉也降解了，使得实验现象往往并不明显。因而一些实验在设计为了使实验现象更加明显，使用强酸将pH调低后出现在酸性环境中淀粉酶也能将淀粉分解的错误现象[5]，实际上主要是由于淀粉在强酸环境下水解造成的，并非酶促反应。本教研室在操作过程中认为应该按表2操作，然后混匀后置37℃水浴。为了让学生比较直观的发现唾液淀粉酶在pH为6.8时活性最高，建议由终点观测改为过程观测。先向白瓷凹板的每个凹池加入2滴碘液，然后分别在水浴1 min、3 min、5 min时用胶头滴管从每管中取2滴反应液滴加于白瓷凹板，再观测其现象。值得注意的是加入试剂的顺序不能颠倒，因为在不加任何缓冲液时，淀粉在酶的作用下就可以水解，从而导致实验得出错误结论。

表2 pH对唾液淀粉酶酶活性的影响（ml）

4 激活剂与抑制剂唾液淀粉酶酶活性的影响

唾液淀粉酶的激活剂为氯离子，而抑制剂则为铜离子。而在教学实验中想得到该结论应该采取四管法，分别加入0.9%NaCl、1%CuSO4、15%Na2SO4和蒸馏水，而有些实验采取三管法，不加入1%Na2SO4，这样就只能得到NaCl为激活剂的结论。同时为了避免在没有激活剂和抑制剂时淀粉的水解，在操作中应该先加入激活剂和抑制剂，最后才能加入稀释唾液。

生物化学是一门实验性很强的学科，而且实验教学是培养、训练学生的实验操作能力、分析问题、解决问题能力的重要环节，是培养学生创新能力的重要途径。然而当前生物化学实验教学方式单一，实验项目缺乏对学生的吸引力，教学流于形式和走过场现象较为严重，有调查表明高达60.3%的学生认为没有通过生化实验课提高解决问题的能力[6]。而唾液淀粉酶活性存在明显的个体，不同个体的酶活性相差达到上百倍，其主要是由于编码该酶的基因在体内的拷贝数差异所决定的[7-8]。学生在进行该实验操作过程中会发现不同同学的唾液淀粉酶活力不同，在实验过程中所用的唾液的稀释倍数也不同，这有利于培养学生对生物化学学习的兴趣。

[1]Mandel AL,Breslin PA High Endogenous Salivary Amylase Activity Is Associated with Improved Glycemic Homeostasis following Starch Ingestion inAdults[J].J Nutr,2012,142(5):853-858.

[2]马彦玲.不同温度影响唾液淀粉酶活性实验操作流程的再改进[J].河南职工医学院学报,2013,25(5):613-616.

[3]冯攸科.唾液淀粉酶活性的最适温度质疑[J].中等医学教育, 1996,14(3):144.

[4]中稳山,穆江华.再探唾液淀粉酶的最适温度[J].中等医学教育, 2000,18(1):60-61.

[5]杨玉萍.几种环境条件对唾液淀粉酶活性的影响[J].新乡学院学报(自然科学版),2009,26(4):42-44.

[6]杨红,林德馨.生物化学实验教学现状的调查和浅析[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2010,12(6):609-611.

[7]Perry GH,Dominy NJ,Claw KG,et al.Diet and the evolution of human amylase gene copy number variation[J].Nat Genet,2007,39: 1256-1260.

[8]Mandel AL,Peyrot des Gachons C,Plank KL,et al.Individual differences in AMY1 gene copy number,salivary a-amylase levels, and the perception of oral starch[J].PLoS ONE,2010,5:13352.

Improvement of teaching experiment on factors influencing activity in salivary amylase.

LI Chong-qi,CAI Wang-wei.Department of Biochemistry and Molecular Biology,Hainan Medical University,Haikou 571199,Hainan, CHINA.

Teaching experiment on salivary amylase activity is a common project of biochemical experiment in current colleges.The amount of enzyme is difficult to be controlled because of the difference of salivary amylase activity in different populations.In addition,the current experimental program is too simple,which leads to inconsistency between result and biochemistry theory.So this paper provides suggestions on the amount of enzyme,temperature, pH,activator and inhibitor,to improve this experiment.

Salivary amylase;Enzyme activity;Experiment teaching

R193.8

C

1003—6350（2014）11—1688—02

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.11.0656

2014-03-09)

海南省教育厅教育科研项目(编号：Hjsk2012-56)；海南医学院教育科研项目(编号：HYZ201305;HYZX201103)

李崇奇。E-mail：cqlisxlf@163.com