天然蛋白酶抑制剂(Proteinase Inhibitor，PI)是一类对蛋白酶活性有抑制作用的蛋白质。这类蛋白质普遍存在于动物、植物和微生物中，是自然界含量最为丰富的蛋白种类之一。根据它们作用于酶的类型，分为丝氨酸蛋白酶抑制剂、半胱氨酸蛋白酶抑制剂、天冬氨酸蛋白酶抑制剂和金属蛋白酶抑制剂。其中，因丝氨酸蛋白酶抑制剂分布广泛，种类繁多，在蛋白质一级结构、抑制剂作用机理、氨基酸组成及生物功能活性等方面有较为深入的研究。 植物蛋白酶抑制剂几乎存在于各类植物中，主要分布于植物的种子和块茎中，是一种天然的植物防御保护蛋白。荞麦是起源于我国的蓼科小杂粮作物，其丰富的营养成分和较高的药食兼用价值已逐渐受到了人们的关注。目前，国内外研究者对普遍种植的甜荞麦进行了较多的研究，而对苦荞麦的研究却相对较少。 本文以山西苦荞为研究材料，经过缓冲液提取，盐析及离子交换层析和凝胶过滤层析等方法，从其种子中分离纯化了胰蛋白酶抑制剂。与本实验室先前的工作相比，新分离到的抑制剂(TBTI-Ⅱ)是一类小分子量的蛋白质。通过对其生化性质的分析，发现该抑制剂的等电点约为6.55-6.58，具有较好的热稳定性，含有较多的酸性氨基酸和碱性氨基酸，与牛胰蛋白酶发生竞争性抑制作用。 荞麦生长于高寒地区，喜瘠耐凉，具有良好的抗病抗虫能力。为了检测苦荞种子的TBTI-Ⅱ是否具有抗虫活性，我们将不同活力单位的抑制剂样品掺入到棉铃虫的饲料中，并与正常饲料喂养的棉铃虫进行体重和相对生长抑制率的比较。结果显示，分离纯化的抑制剂TBTI-Ⅱ具有明显的抑制害虫生长的作用，用最高抑制剂活力的饲料(200U／500g湿重)进行喂养时，害虫的相对抑制生长率达到了50.4％。 通过以上实验，我们对分离到的小分子量抑制剂TBTI-Ⅱ进行了生化性质的分析和抗虫活性的鉴定。结果显示，该抑制剂与荞麦抑制剂中的一种暂时性抑制剂(temporary inhibitors)有很相似的性质，很可能属于马铃薯抑制剂Ⅰ家族(Potato Proteinase Inhibitor-Ⅰ)，但需要对其N端氨基酸或氨基酸全序列的测定才能得以进一步确证。从TBTI-Ⅱ的氨基酸组成来看，较高含量的Asn(10％)和Gln(22.5％)又提示，抑制剂可能以贮藏蛋白的形式提供荞麦种子发育所需的营养成分。TBTI-Ⅱ对棉铃虫也表现出明显的抑制其生长发育的活性，但其具体的作用机理及虫体内消化酶体系发生的相应变化都需要做进一步探索。 我们对荞麦蛋白酶抑制剂的性质和功能作了初步的研究，这为今后深入开展荞麦的营养学，荞麦蛋白酶抑制剂抵抗病害虫的侵袭及其生理、生化等方面的研究都具有重要的理论和实践意义。