Способ определения каталазной активности почв Советский патент 1988 года по МПК G01N33/24 

00

Изобретение относится к почвоведению и может быть использовано при Изучении влияния севооборотов, удобрения, мелиорации и других агротехнических приемов на биологическую активность почв.

Целью из(|бретения ягвляется повышение чувствительности апределейия и снижение трудоемкости способа.

На фиг. 1 показан график зависимости скорости разложения от ее концентрации; на фиг, 2 - график зависимости скорости разложения IDT длительности инкубирования.

Пример 1. После отбора ко решков и растирания 1 г воздушно- гукой почвы с размером частиц 1-2 им заливают 1 мл 0,1 М фосфатного буфера |рН 7,0 в калиброванный пенициллино- |вый флакон емкостью 15 мл. 30 флако- JHOB герметизируют в штативе и встря™ эсивают на аппарате АВВ-4П при скорос- ти 220 качаний/мин. Шприцем вводят too 1 мл 0,6%-ного раствора перекиси 1водорода (конечная т онцентрация 0,3% и инкубируют 20 мин при встряхива™ нщ. Реакцию останавливают введением шприцем 1 мл 5%-ного раствора сульфата титана в 20%-нЬй серной кислотй ; Отбирают. шприцем 0,5 мл газовой (среды из флакона, и вводят в хроматог рафическую колонку длиной 1500 мм и диаметром 3 мм, заполненную цеолитом СаА зернением 60-140 меш. При скороети газа-носителя, (гелия) 30-мл/мин и температуре З5 с время удерживания кислорода 50 с, азота 12;8 с Детектирование по теплопроводности .

Каталазну о активность измеряют по разности парциальных давлений кислорода внутри флакона и в воздухе, :. используя в качестве внутреннего стадарта азот.

Пример 2. Определяйт симость скорости разложения перекиси водорода от ее концентрации. На фйг. приведены результаты опыта с воздуш но-сухими и прокаленными 3 ч при 180 с образцами типичного чернозема среднемощного, среднегумусного, Ряже лосуглинистого с глубины 0-10 см. Обусловленное неферментативным катализом разложение перекиси водорода в присутствии прокаленной почвы пропорционально концентрагдш перекиси. Разложение перекиси воздушно-сухой почвой представляет собой суммарный эффект ферментативного и нефермента

,

« -

5

0

5

тивного распада. Скорость ферментативной реакции5 определенная как разность активностей сухой и прокаленной почвы, подчиняется кинетике Ми- . хаэлиса-Ментен с К около 90 мМ (0,31%). В присутствии 2% перекиси практически весь фермент насыщен субстратом, и при дальнейшем увеличении ее концентрации весь прирост суммар- ной скорости реакции обусловлен не ферментативным катализом.

В предлагаемом способе реакцию проводят при конЦентратщи , сниженной на порядок в сравнении с известным; способом. При 0,25-0,5% перекиси водорожа лишь 14-18% суммарной скорости ее разложения обусловлено неферментативным катализом. Это позволяет отказаться от постановки контрольных проб для учета не- фермента,тивной активности при сравнении почв со сходными характеристиками, например, вариантов опыта с удобрениями а в результате чего количество анализов сокращается вдвое. При более высоких концентрациях пере- ,киси доля неферментативного р аспаДа ;. увеличиваетсяj достигая 50% при кон- центрации, рекомендуемой известным способом. При концентрациях ниже. 0,25% суммарная скорость накопления . .кислорода низка и не обеспечивает достаточной воспроизводимости, особенно для почв с низкой биологичес-- ,

: кой aKTHBHQCTblO.

; в известном: способе .регистрация : изменения рО,, осуществляется, путем непосредственного наблюдения, S кред- ложенном способе автоматически на . ленте самописца. Для обработки. 100 проб в первом случ:ае необходимо . б ч непрерывного наблюдения за столбиком жидкости в манометре при -утомительном ручном перемешивании во втором уколов шприцом через дые 2 мин, в промежутках между кото-; рымн исследователь выполнятт : другую работу. Чувствительность определения маркой скорости раздож.ения перекиси (минимальное изменение рО регистрируемое данньм методом) одинакова у известного и предложенного способов. Однако общая активность склады вается из ферментативной (катализйой) и неферментативной абиотической), обусловленной каталитическим действием органоминерального комплекса

почвы. Поэтому чувствительность оп- : ределе ния катапазной активности харак- I теризуется на.именьшей разностью меж- :ду суммарной и абиотической активностью, достоверно определяемой пред- ;лагаемым способом.

Ошибка определения известным спо- со бом в 2,-5 раза вьше, чем у предлорации субстрата реакции, влияния катионов почвенного поглощающего комплекса и других причин. Первые 20 мин накопление кислорода практически линейно. Более длительная инкубация привела бы к снижению кажущейся ка- талазной активности. Менее 10 мин им кубировать почву с перекисью неце

Изобретение относится к почвоведению и может быть использовано при изучении влияния севооборотов удобрения, мелиорации и других агротехнических приемов на биологическую активность .почв. Цель изобретения - повьппение чувствительности определения и снижение трудоемкости способа. При осуществлении способа почвенную пробу в герметичной емкости обрабатывают 0,25-0,5%-ным буферным .раствором перекиси водорода с рН 7, затем инкубируют при встряхивании. Реакцию останавливают .и связывают избыток путем обработки пробы серно-кислотным раствором сульфата титана. Отбирают пробу из газовой среды герметичной емкости и определяют в ней йислород газохроматографи- ческим методом с детектированием по теплопроводности. Каталазную активность измеряют по разности парциальных давлений кислорода внутри емкости и в воздухе, используя в качестве внутреннего стандарта азот. Способ g позволяет повысить чувствительность г определения в 4,5 раза и снизить // трудоемкость аналитических работ за счет исключения анализа контрольных проб и автоматизации операций способа. 2 ил.

женного способа. Для 5% уровня значи- Q :лесообразно, поскольку при этом обмости при 4 повторностях (t 3,18) разуется слишком мало кислорода,

наименьшая существенная разница (НСР) :составляет 22,5 и 9,0%.результатов.

: Из примера 2 видно, что благодаiря снижению концентрации перекиси до- 1д,Формула ля каталазной активности в суммарном

разложении перекиси возрастает с

50% у известного способа до 82-86% у

предложенного способа. Следовательчто отразится на воспроизводимости

изобретения

Способ определения каталазной

активности дочв, включающий обработ- .;ку почвенцой пробы раствором перекиси ;но, для верхнего влоя типичного чер- 2о °Д°Р°Д инкубацию пробы и определе- разность между суммарной и ;ние количества выделившегося кислоро- :абиотической активностью вдвое превы- да, отличающийся тем, ;шает НСР в первом случае и в 9 раз - во втором. Чувствительность определе- ;ния каталазной активности увеличичто, с целью повьппения чувствительвается в 4,5 раза.

Пример 3. Определяют зави- .сичость скорости разложения перекиси ;вод6рода от длительности инкубиро- :вания. Из фиг. 2 видно, что при удли- :нении инкубации суммарная активность 1падает вследствие уменьшения концент:ности определения и снижения трудо- 25 емкости способа, для обработки почвенной пробы используют 0,25-0,5%-ный бу4)ерный раствор перекиси водорода ;с рН 7, после инкубации пробу обра- ;батывают раствором сульфата титана :для остановки реакции и связывания избытка перекиси водорода, а коли- |чество вьщелившегося кислорода опреде- ляют газохроматографическим методом.

30

результатов.

что отразится на воспроизводимости

изобретения

активности дочв, включающий обработ- ;ку почвенцой пробы раствором перекис °Д°Р°Д инкубацию пробы и определе ;ние количества выделившегося кислоро да, отличающийся тем,

что, с целью повьппения чувствительактивности дочв, включающий обработ- .;ку почвенцой пробы раствором перекиси 2о °Д°Р°Д инкубацию пробы и определе- ;ние количества выделившегося кислоро- да, отличающийся тем,

:ности определения и снижения трудо- 25 емкости способа, для обработки почвенной пробы используют 0,25-0,5%-ный бу4)ерный раствор перекиси водорода ;с рН 7, после инкубации пробу обра- ;батывают раствором сульфата титана :для остановки реакции и связывания избытка перекиси водорода, а коли- |чество вьщелившегося кислорода опреде- ляют газохроматографическим методом.

30

% Иг 02

млО

го W 60 мин Pus,2