How to check for peroxidase activity in plants

Peroxidases are an enzymatic group capable of eliminating the hydrogen peroxide. This compound, which is toxic for the majority of the organism, it is being decomposed in water (H2O) and oxigen (O2) by the catalytic activity of the peroxidases (See below).

2H2O2 + peroxidase –> 2H2O+ O2

Some of the surrounding plants have symbiosis with nitrifying bacteria which contains high concentration levels of peroxidase. An example ofm the plants that experiment this type of symbiosis are the ones belonging to the Fabacea or Leguminosae Family like clovers,lentils, peas etc.

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On this image you can see the monomer structure of the horse-radish peroxidase.It was obtained from PDB database, accession number 4A5G

How to do it?

If we take the root of the plants described previously (where I live these are the clovers),we can observe small nodules, in which the bacteria are expected to accumulate. If we make an transversal cut on this root part and apply some oxygen peroxide (such as the one used for wounds), we are able to see tiny bubbles. These bubbles correspond to the oxygen released during the decomposition process of the hydrogen peroxide and they indicate the presence of peroxidase in the roots.

This way we have an easy way to test if the plant possesses peroxidase activity or not! If somebody could try it directly on horseradish it would be great.

Como comprobar la actividad peroxidasa en plantas?

Las peroxidasas son un grupo de enzimas encargadas de eliminar el peróxido de hidrogeno (H2O2). Este compuesto que es tóxico para la mayoría de los organismos, se ve descompuesto en moléculas de peróxido de hidrogeno en agua (H2O) y oxigeno (O2) bajo la actividad de las peroxidasas (Ver la reacción a continuación).

2H2O2 + peroxidasa  —> 2H2O+ O2

Muchas de las plantas que nos rodean presentan una simbiosis con bacterias fijadores de nitrógeno que poseen este enzima en altas concentraciones.  Un grupo muy conocido de plantas que han desarrollado esta simbiosis son las Fabaceas o leguminosas como pueden ser los tréboles, habas, y soja. la imagén de abajo representa la estructura de monomero de la peroxidasa del rábano. 

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Estructura de un monómero de la peroxidasa del rábano. (A partir de la base de datos PDB, número de ascessión 4A5G).

Si cogemos las raíces de estas plantas (los más fáciles de encontrar por lo menos donde vivo yo son los tréboles), podemos observar unos pequeños nódulos, que corresponden a la acumulación de las bacterias. Al hacer un corte transversal en esta zona y aplicar una gotitas de agua oxigenada (que es peróxido de hidrogeno), podremos ver unas pequeñas burbujas. Estas burbujas corresponden al oxigeno liberado durante el proceso de descomposición del peróxido de hidrogeno., y nos indican la presencia de peroxidasa en las raíces. 

¡De esta forma tenemos un método fácil de saber si la planta posee actividad peroxidasa o no! ¡Si alguien lo puede probar con el rábano sería maravilloso!