土壤酶活活性测定方法
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土壤脲酶(urease)活性的测定方法:靛酚比色法(一)方法原理土壤中脲酶活性的测定是以尿素为基质,酶促水解生成的氨与酚类化合物起反应生成蓝色的靛酚,颜色深度与氨含量相关,因而用于脲酶活性的测定。
(二)试剂1)甲苯2)10%尿素:称取10g尿素,用水溶至100mL。
3)柠檬酸盐缓冲液(PH6.7):184克和147.5克氢氧化钾溶于蒸馏水。
将两溶液合并,用1mol/LNaOH将PH调至6.7,用水稀释至1000毫升。
4)苯酚钠溶液(1.35mol/L):62.5克苯酚溶于少量乙醇,加2毫升甲醇和18.5毫升丙酮,用乙醇稀释至100毫升(A),存于冰箱中;27克NaOH溶于100毫升水(B)。
将A、B溶液保存在冰箱中。
使用前将2溶液各20毫升混合,用蒸馏水稀释至100毫升。
5)次氯酸钠溶液:用水稀释试剂,至活性氯的浓度为0.9%,溶液稳定。
6)氮的标准溶液:精确称取0.4717克硫酸铵溶于水并稀释至1000mL,得到1mL含有0.1mg氮的标准液。
(三)测定步骤(1)标准曲线绘制吸取配置好的氮溶液10mL,定容至100mL,即稀释了10倍,吸取1,3,5,7,9,11,13mL移至50mL容量瓶,加水至20mL,再加入4mL苯酚钠,仔细混合,加入3mL次氯酸钠,充分摇荡,放置20分钟,用水稀释至刻度。
将着色液在紫外分光光度计上于578nm处进行比色测定,以标准溶液浓度为横坐标,以光密度值为纵坐标绘制曲线图。
(2)土壤中脲酶活性的测定称取10 g土壤置于100mL容量瓶中。
用2mL甲苯处理15分钟。
往瓶中加入10mL 10%尿素溶液和20mL柠檬酸缓冲液(pH6.7)。
仔细混合后,将瓶放在37℃恒温箱中,放置3 h。
与此同时,进行以水代替基质,及无土壤的基质对照测定。
培养结束后,用热至38℃的水稀释至刻度。
摇匀,将悬液过滤。
吸取1mL 滤液于50mL容量瓶中,用蒸馏水加至10mL。
然后按标准曲线绘制的操作加入苯酚钠等试剂,显色,比色,最后根据标准曲线求出氨态氮含量。
以每克土壤在37℃下24h内酶解尿素释放的NH3-N 的毫克数来表示脲酶活性。
土壤蛋白酶活性测定方法:铜盐比色法(一)方法原理本法基于以精胶为基质,酶解后所释放的氨基酸使其与铜盐反应形成蓝色复合物。
用比色测定颜色深度,计算出氨基酸含量,来度量酶的活性。
(二)试剂1)1%精胶2)甲苯3)铜-磷酸盐溶液:① 27.3g CuCl2·H2O溶于1 L水;②64.5g Na2HPO4·12H2O 溶于500mL 水,加入7.2g NaOH,稀释至1L;③57.21g Na2B4O7溶于1.5L 水,加入100毫升0.1 mol/L HCL稀释至2L,使用按照1:2:2的体积分数前将上述①、②、③混合。
4)甘氨酸标准溶液的配制:取267.9mg甘氨酸溶于蒸馏水,稀释至 1 L (1mL含50µg NH3-N)。
(三)操作步骤(1)标准曲线绘制取0、5、10、15、20 mL 甘氨酸标准溶液,用蒸馏水加至20 mL,然后加入20 mL 新配制的铜-磷酸盐溶液。
显色后,用分光光度计在650nm处测定,绘制标准曲线。
(2)土壤蛋白酶活性测定称取5g土壤置于100mL 三角瓶中,加入甲苯2mL ,放置15 min,加入20mL 1%精胶溶液,于37℃恒温培养24h,于此同时,以水代替基质作为对照。
培养结束后,将悬液过滤,取10mL 滤液,加水10mL,铜-磷酸盐溶液20mL。
显色后,用分光光度计在650nm处测定,根据标准曲线求出NH3-N含量。
以每克土壤在37℃下24h内酶解蛋白质释放的NH3-N的质量(µg)表示蛋白酶活性。
土壤磷酸酶测定方法:磷酸苯二钠法(一)方法原理本法基于以磷酸苯二钠为基质,酶解释放出的酚,使其与氯代二溴对苯醌亚胺试剂反应生色。
用比色法测定出游离的酚量,用以表示磷酸酶活性。
(二)试剂配制1)0.5%磷酸苯二钠(用缓冲液配制);2)pH5醋酸盐缓冲液、pH7柠檬酸盐缓冲液、pH9.4硼酸盐缓冲液;3)氯代二溴对苯醌亚胺试剂:取0.125g 2,6-二溴苯醌氯酰亚胺,用10mL 96%乙醇溶解,贮于棕色瓶中,存放在冰箱里。
保存的黄色溶液未变褐色之前均可使用;4)酚的标准溶液:酚原液——取1g重蒸酚溶于蒸馏水中,稀释至1L,贮于棕色瓶中;酚工作液——取10mL 酚原液稀释至1L(每毫升含0.01毫克酚);5)甲苯;6)0.3%硫酸铝溶液。
(三)操作步骤(1)标准曲线绘制取1、3、5、7、9、11和13mL酚工作液,置于50mL容量瓶中,每瓶加入5mL缓冲液和4滴氯代二溴对苯醌亚胺试剂,显色后稀释至刻度,即得0.0002、0.0006、0.0010、0.0014、0.0018、0.0022和0.0026mg·g-1浓度的酚标准溶液梯度。
30min后比色测定。
绘制标准曲线。
(2)土壤磷酸酶的测定称取5g风干土置于200mL三角瓶中,加2.5mL甲苯,轻摇15min后,加入20mL 0.5%磷酸苯二钠(酸性磷酸酶用醋酸盐缓冲液;中性磷酸酶用柠檬酸盐缓冲液;碱性磷酸酶用硼酸盐缓冲液),仔细摇匀后放入恒温箱,在37℃下培养24h。
后于培养液中加100mL 0.3%硫酸铝溶液并过滤。
吸取3mL滤液于50mL容量瓶中,然后按绘制标准曲线所述方法显色。
用硼酸缓冲液时,呈现蓝色,在风光光度计上于660nm处比色。
磷酸酶活性,以37℃下24h后1g土壤中释放处的酚的毫克数表示。
土壤蔗糖酶测定方法:3,5- 二硝基水杨酸比色法(一)方法原理蔗糖酶酶解所生成的还原糖与 3,5- 二硝基水杨酸反应而生成橙色的3-氨基-5-硝基水杨酸。
颜色深度与还原糖量相关,因而可用测定还原糖量来表示蔗糖酶的活性。
(二)试剂1)酶促反应试剂:基质5%蔗糖(用pH5.5磷酸缓冲液配制);甲苯2)葡萄糖标准液(1mg/mL)预先将分析纯葡萄糖置80℃烘箱内约12小时。
准确称取500mg葡萄糖于烧杯中,用蒸馏水溶解后,移至500mL容量瓶中,定容,摇匀(冰箱中4℃保存期约一星期)。
若该溶液发生混浊和出现絮状物现象,则应弃之,重新配制。
3) 3,5- 二硝基水杨酸试剂(DNS试剂)将5.0g 3,5-二硝基水杨酸溶于200mL 2N NaOH溶液中(不适宜用高温促溶),接着加入500mL含130g酒石酸钾钠的溶液,混匀。
再加入5g结晶酚和5g亚硫酸钠,搅拌溶解后,定容至1000mL。
暗处保存备用。
(三)测定步骤(1)标准曲线绘制分别吸1 mg/mL的标准葡糖糖溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL于试管中,再补加蒸馏水至1mL,加DNS试剂3mL混匀,于沸水浴中准确反应5min(从试管放入重新沸腾时算起),取出立即泠水浴中冷却至室温,以空白管调零在波长540nm处比色,以OD值为纵坐标,以葡萄糖浓度为横坐标绘制标准曲线。
(2)土壤蔗糖酶测定称取5 g土壤,置于100mL三角瓶中,加10 mL水、1mL甲苯。
摇匀土壤均匀分散后,放置15分钟,加入15mL5%蔗糖-磷酸缓冲液。
摇匀、塞紧,放于37℃恒温箱中,培养24h。
按此操作,用不加土壤的基质和150℃干热灭菌1h 的土壤进行对照试验。
培养结束后,用滤纸过滤,取1mL滤液,按绘制标准曲线方法,测定并由标准曲线其中还原糖含量。
土壤蔗糖酶活性,以1g土壤在37℃时,24h释放出的葡萄糖毫克数来表示。
过氧化氢酶测定(容量法)1. 试剂配制a. 0.3%过氧化氢溶液:按1:100将30%H2O2用水稀释b. 3N 硫酸c. 0.1N 高锰酸钾(1/5KMnO4)溶液:称取化学纯高锰酸钾3.161g,溶于1升无CO2蒸馏水中,贮于综色瓶中,备用。
2. 操作步骤(1)取2g风干土,置于100mL三角瓶中,并注入40mL蒸馏水和5mL 0.3%H2O2溶液。
(2)同时设置对照,即三角瓶中注入40mL蒸馏水和5mL 0.3%过氧化氢溶液,而不加土样。
(3)将三角瓶放在振荡机上振荡20min后,加入5mL3N硫酸,以稳定未分解的过氧化氢。
再将瓶中悬液用慢速滤纸过滤。
吸取25mL滤液,用0.1N高锰酸钾滴定至淡粉红色终点。
3. 结果计算用于滴定土壤滤液所消耗的高锰酸钾量(毫升数)为B,用于滴定25mL原始的过氧化氢混合液所消耗的高锰酸钾量(毫升数)为A。
(A-B)×T即为过氧化氢酶活性。
以20min后1g土壤的0.1N高锰酸钾的毫升数表示。
式中T为高锰酸钾滴定度的校正值。
(就是最后换算成每克,所以还要测土壤含水量)高锰酸钾溶液标定称取0.2g(准至0.0001g)于105~110℃烘至恒重的基准草酸钠。
溶于100mL(8+92)硫酸溶液中,用配制好的高锰酸钾溶液[c(KMnO4)=0.1mol/l]滴定,近终点时加热至65℃,继续滴定至溶液呈粉红色保持30s,同时作空白试验。
高锰酸钾溶液标准浓度按下式计算c(1/5KMnO4)=m/(V1-V2)*0.06700式中c(1/5KMnO4)=—高锰酸钾标准液之物质的量浓度,mol/L;m——草酸钠之质量,g;V1——高锰酸钾溶液之用量,mL;V2——空白试验用高锰酸钾溶液之用量,mL;0.06700——与1.00mL高锰酸钾溶液c(1/5KMnO4)=1.000mol/l相当的以克表示的草酸钠的质量。
脱氢酶测定(比色法)取20g土壤于50ml三角瓶中,加0.2g碳酸钙。
混匀后加2ml1%三苯基四唑氯化物,再加水至最大持水量的90%,在恒温恒湿培养箱中(30℃,相对湿度70%)培养24h。
培养结束后,加25ml甲醇,振荡5min,过滤。
再用甲醇多次洗涤漏斗上的土壤,直至获得无色滤液。
合并滤液和洗液并定容50ml或100ml,在分光光度计上于460nm处比色。
标准曲线的绘制:吸取10ml分别含20—300微克的三苯基四唑氯化物溶液,加10mgNaHSO3还原,显色后在分光光度计上于460nm处比色测定并绘制标准曲线。
酶活性表示及计算:以20g土壤中氢离子的微升数表示。
X=av*150.35式中:a——1ml滤液中甲醇的毫克数(查标准曲线)V——滤液体积(ml)150.35——将甲醇量换算成氢的体积(微升)的系数多酚氧化酶活性的测定——邻苯三酚比色法(1)标准曲线的绘制取重铬酸钾标准溶液,用0.5mol/LHCl稀释成各种不同浓度。
定容后,在分光光度计上于430nm处比色测定。
以光密度值为纵坐标,以浓度为横坐标绘制标准曲线。
(2)操作步骤称取1g风干土壤样品(过0.25mm筛),置于50mL三角瓶中,然后注入10mL1%邻苯三酚溶液,将瓶内含物摇荡后放在30℃恒温箱培养2h。
取出后加4mLPH4.5柠檬酸—磷酸缓冲液,再加35mL乙醚,用力摇荡数次,萃取30min。