有機化合物厭氧生物降解性的測定
摘要：有機化合物的厭氧生(sheng)物降解性的測定 方法 可(ke)以從反應前后的基質的濃度(du)變化、最終的產氣(qi)量(liang)、微生(sheng)物的活性這3個方面(mian)來考(kao)察(cha), 分析(xi) 了各種有機物厭氧生(sheng)物降解性的測定方法,并比較(jiao)了各自的優缺點。
關鍵詞(ci)：有(you)機化合物 厭氧(yang)生(sheng)物降解性 測定方法
近30年來,有(you)機(ji)(ji)(ji)物和(he)有(you)機(ji)(ji)(ji)廢(fei)(fei)水的(de)(de)厭(yan)氧(yang)生物處(chu)理(li)技術(shu)以其運(yun)行費用低、處(chu)理(li)過程中產生的(de)(de)剩余污泥少(shao)(shao)從而(er)減少(shao)(shao)了污泥處(chu)置的(de)(de)設(she)備與(yu)費用、以及還可(ke)回收燃氣資(zi)源等優點而(er)受到(dao)了人們的(de)(de)重(zhong)視。但在(zai)工(gong)程實踐中,并不是所有(you)的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)(ji)物和(he)有(you)機(ji)(ji)(ji)廢(fei)(fei)水都(dou)適(shi)宜于采用厭(yan)氧(yang)生物處(chu)理(li),因為(wei)有(you)些(xie)有(you)機(ji)(ji)(ji)物在(zai)厭(yan)氧(yang)條件下(xia)的(de)(de)降解程度很差。因此,在(zai)確(que)定是否(fou)采用厭(yan)氧(yang)處(chu)理(li)之前,了解該有(you)機(ji)(ji)(ji)物和(he)有(you)機(ji)(ji)(ji)廢(fei)(fei)水的(de)(de)厭(yan)氧(yang)生物降解性(xing)是十(shi)分(fen)必要的(de)(de)。
有機物的(de)厭(yan)氧(yang)生(sheng)物降解(jie)性是(shi)(shi)指在(zai)厭(yan)氧(yang)微生(sheng)物的(de)作用下使某一種有機物改變(bian)其原來的(de)物理、化學(xue)性質(zhi),在(zai)結構(gou)上引起變(bian)化所能達到(dao)的(de)程度。圖1是(shi)(shi)有機化合物厭(yan)氧(yang)生(sheng)物降解(jie)的(de)示意圖。
圖1 有機物厭氧分解示意圖
分析(xi)圖1中厭氧生(sheng)物(wu)降解的過(guo)程,有(you)機化合(he)物(wu)的厭氧生(sheng)物(wu)降解性可以從以下3個方(fang)面來考(kao)察：
(1) 根(gen)據反應(ying)前后基質的濃度變(bian)化。
(2) 根據微生物的活性。
(3) 根據最終的產氣量。
許多(duo) 科學 工作者(zhe)對(dui)有(you)機物(wu)的厭(yan)(yan)氧(yang)生(sheng)物(wu)降解性(xing)進(jin)行(xing)了一些 研究 ,并取得了一定的成績(ji)。但與好氧(yang)生(sheng)物(wu)降解性(xing)相比, 目前 所(suo)建立的有(you)機物(wu)厭(yan)(yan)氧(yang)生(sheng)物(wu)降解性(xing)的測定方法還不多(duo)。主要有(you)以下幾(ji)種。
1 利用有(you)機(ji)(ji)物的去除(chu)率來判斷(duan)有(you)機(ji)(ji)物的厭氧生物降(jiang)解性
有兩類(lei)指(zhi)(zhi)標(biao)可以用于測定有機物的(de)去(qu)除率。一類(lei)是(shi)特性指(zhi)(zhi)標(biao),如被測有機物的(de)濃(nong)度。另一類(lei)是(shi)綜(zong)合性指(zhi)(zhi)標(biao),如化(hua)學需氧量(COD)、總有機碳(TOC)等(deng)。
1.1 用特性(xing)指標來確定有(you)機物的厭氧生物降解性(xing)
這種方(fang)法是測定基質(zhi)(被測有機(ji)(ji)物(wu))在厭(yan)(yan)氧(yang)反應前后(hou)的(de)濃度,以它作為特(te)性(xing)指標,然后(hou)用濃度的(de)變(bian)化(hua)(去除率η)來(lai)表示有機(ji)(ji)物(wu)的(de)厭(yan)(yan)氧(yang)生物(wu)降解性(xing)：
η=1-Ce/Co (1)
式中Ce——反應(ying)后基(ji)質濃度,mg/L;
Co——反應前基質濃度(du),mg/L。
這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)方法需(xu)要(yao)用一系列分(fen)(fen)離、定性、定量分(fen)(fen)析技術來(lai)測(ce)定被(bei)測(ce)有機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)濃度,因(yin)此對(dui)分(fen)(fen)析樣品的(de)(de)(de)(de)預(yu)處理要(yao)求比較(jiao)高,操作很(hen)繁瑣。其次(ci)若該(gai)有機(ji)物(wu)(wu)(wu)在(zai)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)過程中產(chan)生(sheng)了(le)有毒害或抑制作用的(de)(de)(de)(de)中間產(chan)物(wu)(wu)(wu),而無法再進(jin)一步被(bei)厭氧微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)所分(fen)(fen)解(jie)(jie)。此時即使(shi)從表觀上看該(gai)有機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)去除(chu)率(lv)很(hen)高,但實際上它也是一種(zhong)(zhong)難厭氧生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)有機(ji)化合物(wu)(wu)(wu)。因(yin)此用這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)特性指標(biao)來(lai)描(miao)述有機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)厭氧生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)性是不太實用和不太妥當的(de)(de)(de)(de)。當然有時在(zai)研究(jiu)有機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)厭氧降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)過程和降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)機(ji)理時,這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)指標(biao)還是必要(yao)的(de)(de)(de)(de)。
1.2 用(yong)(yong)(yong)綜(zong)合性(xing)(xing)指標(biao)(biao)來(lai)確定有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)的厭(yan)(yan)氧(yang)降(jiang)解性(xing)(xing)常用(yong)(yong)(yong)的綜(zong)合性(xing)(xing)指標(biao)(biao)有(you)(you)COD、TOC和(he)溶解性(xing)(xing)有(you)(you)機(ji)碳(DOC)等(deng)。通(tong)過(guo)測(ce)定這(zhe)些(xie)指標(biao)(biao)在(zai)厭(yan)(yan)氧(yang)反(fan)(fan)應前后的變(bian)化可表(biao)示有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)的厭(yan)(yan)氧(yang)生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解性(xing)(xing)。在(zai)這(zhe)幾個指標(biao)(biao)中(zhong)(zhong)COD是用(yong)(yong)(yong)來(lai)表(biao)征水中(zhong)(zhong)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)濃(nong)度的常規(gui)監(jian)測(ce)方法,但測(ce)定時間較(jiao)長(chang),當待測(ce)溶液的COD值(zhi)較(jiao)低時,測(ce)定的相對誤(wu)差較(jiao)大,而(er)且一些(xie)不能與重鉻(ge)酸鉀反(fan)(fan)應的有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)無法用(yong)(yong)(yong)COD來(lai)表(biao)示,如(ru)苯、甲(jia)苯等(deng)苯的同系物(wu)(wu)。TOC和(he)DOC需(xu)(xu)要(yao)用(yong)(yong)(yong)較(jiao)精密的儀器,測(ce)定的速度較(jiao)快,數據也較(jiao)準(zhun)確,但是需(xu)(xu)要(yao)對水樣進行適(shi)當的預(yu)處理(li)。
美國試(shi)驗(yan)與(yu)材料協(xie)會提出的(de)(de)ASTM測(ce)試(shi)法建議[1～2]：在(zai)每升反(fan)(fan)應液中(zhong)加入(ru)污水處(chu)理廠厭(yan)氧污泥的(de)(de)上清液100mL,受(shou)試(shi)有(you)機物(wu)(wu)的(de)(de)初始(shi)濃度相(xiang)當(dang)于50 mg/L(以有(you)機碳(tan)計)。試(shi)驗(yan)在(zai)125mL的(de)(de)血清瓶中(zhong)進行(xing),同(tong)時(shi)做一不加受(shou)試(shi)物(wu)(wu)的(de)(de)對照試(shi)驗(yan)。反(fan)(fan)應溫度35℃,反(fan)(fan)應時(shi)間(jian)為28d。 計算 生物(wu)(wu)降(jiang)解百分率來評價受(shou)試(shi)物(wu)(wu)的(de)(de)厭(yan)氧生物(wu)(wu)降(jiang)解性。
1.3 用(yong)放射(she)性同位(wei)素14C跟蹤(zong)被(bei)測有機物的厭氧降解過程(cheng)[3]
這(zhe)是測(ce)定有(you)機物(wu)厭(yan)(yan)氧(yang)降解(jie)性最直接的(de)(de)(de)方法(fa)。被(bei)測(ce)有(you)機物(wu)用(yong)<14C來合(he)成。通過測(ce)定剩余基質(zhi)、中(zhong)間產(chan)物(wu)、氣(qi)體產(chan)物(wu)、微(wei)生(sheng)物(wu)細胞內的(de)(de)(de)<14C,來了解(jie)有(you)機物(wu)厭(yan)(yan)氧(yang)降解(jie)的(de)(de)(de)全過程(cheng)和厭(yan)(yan)氧(yang)降解(jie)性。這(zhe)種(zhong)方法(fa)的(de)(de)(de)優點是真實、準確(que),但檢(jian)測(ce)<14C需(xu)要用(yong)到特(te)殊的(de)(de)(de)儀(yi)(yi)器設備,這(zhe)種(zhong)儀(yi)(yi)器比(bi)(bi)較(jiao)復雜,價格很(hen)昂貴,操作技術要求比(bi)(bi)較(jiao)高,一般(ban)實驗室中(zhong)不配備這(zhe)種(zhong)儀(yi)(yi)器,而(er)且當有(you)機物(wu)很(hen)復雜或者組成不明確(que)時,就很(hen)難用(yong)14C來合(he)成。因此這(zhe)種(zhong)方法(fa)目前在常規(gui)的(de)(de)(de)工(gong)作中(zhong)尚不便采(cai)用(yong)。
2 用產氣(qi)(qi)量來確(que)定有機物的厭(yan)氧降解性(xing)在厭(yan)氧反應過程中產生的氣(qi)(qi)體量可(ke)以用氣(qi)(qi)體的體積,也可(ke)以用氣(qi)(qi)體中的碳的質量來描述,因此(ci)可(ke)用兩種(zhong)方法來測定。
2.1 利用實際產(chan)氣(qi)量與 理(li)論(lun) 產(chan)氣(qi)量的比值來判斷理(li)論(lun)產(chan)氣(qi)量可通過巴斯韋爾方程計算得(de)到(dao)[4]：
CnHaOb+(n-a/4-b/2)H2O=(n/2-a/8+b/4)CO2+(n/2+a/8-b/4)CH4 (2)
當(dang)(dang)基質(zhi)(zhi)(被(bei)測(ce)有機(ji)(ji)物(wu))組成、基質(zhi)(zhi)濃度與反應液體積已知時,可(ke)以(yi)通過這個方程來(lai)計(ji)算(suan)得(de)到理論產氣量,用QT表(biao)示(shi)。試驗(yan)中測(ce)出CH4與CO2的總體積,用QF表(biao)示(shi)。則(ze)可(ke)用QF/QT的比值來(lai)表(biao)示(shi)有機(ji)(ji)物(wu)的厭氧(yang)生物(wu)降解(jie)性。實踐表(biao)明(ming),當(dang)(dang)QF/QT>75%時,可(ke)以(yi)認為該有機(ji)(ji)物(wu)易被(bei)厭氧(yang)生物(wu)降解(jie);當(dang)(dang)30%
美國環保局(EPA)標準測(ce)試法(fa)[1,5]就是這種測(ce)定方法(fa)。
將(jiang)一(yi)定量(liang)(liang)的(de)市政污(wu)水(shui)處理(li)廠厭(yan)氧污(wu)泥加到(dao)一(yi)個(ge)有蓋的(de)反(fan)應器中(容積(ji)為(wei)500mL),加入(ru)受(shou)試(shi)(shi)有機(ji)物(wu)和營養(yang)鹽溶液。受(shou)試(shi)(shi)有機(ji)物(wu)的(de)初始濃度范圍最高可到(dao)200mg/L,相當于采(cai)用50mg DOC/L。同時做一(yi)不加受(shou)試(shi)(shi)物(wu)的(de)對照(zhao)試(shi)(shi)驗(yan)。反(fan)應溫度35℃～37℃,試(shi)(shi)驗(yan)周期(qi)為(wei)56d或直至生物(wu)降解(jie)完全。計算(suan)實際氣體產(chan)量(liang)(liang)(扣除對照(zhao)試(shi)(shi)驗(yan)的(de)氣體產(chan)量(liang)(liang))占(zhan)理(li)論氣體產(chan)量(liang)(liang)的(de)百分率,以評價受(shou)試(shi)(shi)物(wu)的(de)厭(yan)氧生物(wu)降解(jie)性。
2.2ECETOC標準測定方法[1,6]
有一個(ge)叫ECETOC的(de)工(gong)作小(xiao)組提出的(de)測試(shi)步驟為(wei)：取來(lai)污(wu)(wu)水處理廠厭氧污(wu)(wu)泥,先洗(xi)滌以減少無(wu)機(ji)碳(tan)的(de)含(han)量(liang)。將(jiang)此污(wu)(wu)泥預消化2d～5d后可進一步降低背景氣(qi)體產量(liang)。最后將(jiang)污(wu)(wu)泥放入有蓋的(de)玻(bo)璃瓶中(zhong)(zhong)(容積0.1L～1.0L),瓶中(zhong)(zhong)污(wu)(wu)泥干固體濃度(du)為(wei)100g/L,受試(shi)有機(ji)物(wu)的(de)初始濃度(du)相當(dang)于(yu)20mg/L～50mg/L(以有機(ji)碳(tan)計)。同時做(zuo)一不(bu)加受試(shi)物(wu)的(de)對照試(shi)驗。反應(ying)溫度(du)35℃。試(shi)驗周期(qi)為(wei)數星期(qi)。試(shi)驗結束(shu)時,量(liang)測容器(qi)頂部氣(qi)體的(de)壓力和總產量(liang),并打開(kai)瓶蓋立即(ji)測定溶液(ye)中(zhong)(zhong)溶解性無(wu)機(ji)碳(tan)的(de)含(han)量(liang)。按式(shi)(3)計算生物(wu)降解百分率D：
D=[(CT-CC)/C]×100% (3)
式中CT——總礦化(hua)碳(容器頂部的(de)CH4和CO2中的(de)碳,以(yi)及溶液中的(de)溶解性無(wu)機碳);
CC——對照試驗(yan)中(zhong)的(de)總(zong)礦化碳;
C——受試有機物的總有機碳。
總礦化碳CT可分為兩部(bu)分：一部(bu)分為容(rong)器頂部(bu)氣體中的碳量(liang)CH(mg)。可用(yong)式(4)表示(shi)：
CH=12×<103×PV/RT (4)
式中P——收(shou)集到(dao)的氣體分壓,atm;
V——收集到的氣體體積(ji),L;
R——氣體常數(shu),0.082 05L·atm/(mol·K);
T——開氏溫度,K。
另一部分為溶(rong)液中的(de)溶(rong)解性無機(ji)碳CL(mg),可用式(5)表(biao)示：
CL=DIC×VL (5)
式中(zhong) DIC——溶(rong)解性(xing)無(wu)機碳濃度,mg/L;
VL——反應液(ye)體積(ji),L。
則總礦化碳CT(mg)可表示為：
CT=CH+CL (6)
受(shou)試有(you)機(ji)物的(de)總有(you)機(ji)碳(tan)量C(mg)可根(gen)據(ju)下式計算得到(dao)：
C=CSUB>S×VL (7)
式中CS——受試(shi)有機物(wu)的初(chu)始濃(nong)度,以(yi)DOC來表示,mg/L;
VL——反應(ying)液體(ti)積,L。
這種方(fang)法(fa)比(bi)較準(zhun)確,而(er)且對所(suo)有的有機物(wu)(wu)都適用(yong),能夠(gou)較真(zhen)實地反(fan)映出有機物(wu)(wu)的厭氧(yang)分解程度。
3 利(li)用(yong)微生物的生理生化指標(biao)來(lai)判定有機(ji)物的厭氧降解性(xing)
在厭(yan)氧(yang)條件下,反應(ying)液中加入(ru)基質(zhi)后,反應(ying)液內的(de)(de)(de)(de)厭(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物經歷了(le)延(yan)遲期(qi)、對(dui)數生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長期(qi)、穩定(ding)期(qi)和衰(shuai)亡期(qi)4個(ge)階段(duan)。圖2表示了(le)厭(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)(de)(de)(de)這4個(ge)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)階段(duan)。不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)基質(zhi)對(dui)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長曲(qu)線的(de)(de)(de)(de) 影響(xiang) 是不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de),因此對(dui)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物活性的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)也不(bu)同(tong)(tong)。而(er)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)理生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)指(zhi)標是隨著微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)(de)活性而(er)變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de),所以通過(guo)測定(ding)厭(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)理生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)指(zhi)標便可以反映出(chu)厭(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)(de)活性,從而(er)可以反映出(chu)相(xiang)應(ying)有機物的(de)(de)(de)(de)厭(yan)氧(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物降(jiang)解性。
圖(tu)2 厭氧微(wei)生物(wu)的生長曲線(xian)
基(ji)于這一認(ren)識,筆者認(ren)為可(ke)以通過(guo)測(ce)定(ding)下列(lie)參數(shu)來表(biao)征微生(sheng)物的(de)生(sheng)理生(sheng)化(hua)指(zhi)標。
3.1 直接(jie)測定微生物的數(shu)量[7]
3.1.1 顯(xian)微鏡計數(shu)法
雖然(ran)這種測定(ding) 方法 操(cao)作很簡單也很直接,但不能區分死菌(jun)和活菌(jun),而且重現性(xing)亦較差,故不能真實反映(ying)厭氧微生物(wu)的(de)活性(xing)。
3.1.2 活(huo)菌計數法
這種測定方法的優點(dian)是(shi)能測出活菌數目,但是(shi)操作時間太長,對厭(yan)氧(yang)微生物(wu)來說其培養也(ye)很(hen)(hen)不容易,測定的重現性也(ye)很(hen)(hen)不理想(xiang)。
3.2 測量揮發性懸浮固體(VSS)
揮(hui)發(fa)性(xing)懸(xuan)浮固體(ti),即VSS包含了揮(hui)發(fa)性(xing)的(de)有(you)機物(wu)(wu)和(he)細胞(bao)體(ti),因此通過測定這(zhe)(zhe)個參數大致可反(fan)映出反(fan)應液中的(de)厭氧(yang)(yang)微生物(wu)(wu)的(de)量,盡管這(zhe)(zhe)個參數的(de)測定原理和(he)方法(fa)都(dou)很(hen)簡單,但是這(zhe)(zhe)種方法(fa)不能區分死菌和(he)活(huo)菌,也不能區分有(you)機物(wu)(wu)和(he)細胞(bao)體(ti),故不能真正反(fan)映厭氧(yang)(yang)微生物(wu)(wu)的(de)活(huo)性(xing),尤其(qi)是在厭氧(yang)(yang)條件下,微生物(wu)(wu)的(de)數量增加得(de)很(hen)有(you)限,有(you)時在整個厭氧(yang)(yang)過程中基本上沒有(you)什么變化,這(zhe)(zhe)就難以根據這(zhe)(zhe)個參數來判斷(duan)微生物(wu)(wu)的(de)活(huo)性(xing)。
3.3 用微生(sheng)物體(ti)內的特殊物質來判定[7～10]
微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)內特定(ding)酶的(de)(de)活(huo)性(xing)是(shi)最能(neng)反(fan)應(ying)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)活(huo)性(xing)的(de)(de),例如脫氫(qing)酶(DHA)、三磷(lin)酸腺(xian)苷(gan)(ATP)等(deng)。在厭(yan)氧(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體(ti)(ti)內也同樣具有(you)這些(xie)酶,其中(zhong)ATP是(shi)基(ji)質(zhi)在降解(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)所(suo)產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)能(neng)量(liang)載(zai)體(ti)(ti),基(ji)質(zhi)被分(fen)解(jie)(jie)得越多(duo),ATP產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)得就越多(duo),厭(yan)氧(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)活(huo)性(xing)越高,說(shuo)明該有(you)機物(wu)(wu)容易被厭(yan)氧(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)所(suo)降解(jie)(jie)。ATP所(suo)反(fan)映的(de)(de)是(shi)反(fan)應(ying)器(qi)中(zhong)所(suo)有(you)活(huo)的(de)(de)厭(yan)氧(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)活(huo)性(xing),同時ATP還和產氣量(liang)等(deng)參(can)數有(you)很好(hao)的(de)(de)相關性(xing),所(suo)以用ATP的(de)(de)含量(liang)來(lai)判定(ding)有(you)機物(wu)(wu)的(de)(de)厭(yan)氧(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)(jie)性(xing)在 理論 上是(shi)可行(xing)的(de)(de)。DHA表示的(de)(de)是(shi)脫氫(qing)酶的(de)(de)活(huo)性(xing),它與ATP不同的(de)(de)是(shi),它只能(neng)反(fan)映特殊(shu)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)種群(qun)的(de)(de)活(huo)性(xing),而不是(shi)所(suo)有(you)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)活(huo)性(xing)。
應(ying)該(gai)說利用這些厭氧(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物體內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量來判(pan)斷厭氧(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa),提(ti)(ti)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間并不(bu)短。盡管在(zai)(zai)藥用ATP生(sheng)(sheng)(sheng)產中對于(yu)ATP的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)定方(fang)法(fa)(fa)已經比(bi)較成(cheng)熟,但是由于(yu)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物體內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ATP的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量很(hen)低,尤其是厭氧(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物,據報道(dao)在(zai)(zai)厭氧(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物體內(nei)(nei)其ATP的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量一(yi)般(ban)在(zai)(zai)0.24mgATP/gVSS～2.4mgATP/gVSS之間。如(ru)此低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含量,如(ru)果(guo)沒有靈敏(min)度很(hen)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀器和提(ti)(ti)取方(fang)法(fa)(fa)是很(hen)難得(de)到理想的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),因此在(zai)(zai)厭氧(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物活性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)判(pan)斷上一(yi)直沒有采用ATP法(fa)(fa)。進入80年代后期,出現了一(yi)種測(ce)定ATP的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新方(fang)法(fa)(fa)。這種方(fang)法(fa)(fa)主要是利用ATP能(neng)在(zai)(zai)反應(ying)基(ji)質(zhi)與(yu)(yu)特定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)酶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下(xia),與(yu)(yu)熒光(guang)素LH2、熒光(guang)素酶E、氧(yang)(yang)(yang)氣和鎂離子(zi)發生(sheng)(sheng)(sheng)反應(ying),生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)單(dan)磷酸(suan)腺苷(AMP),放(fang)出兩個(ge)(ge)磷酸(suan)根(gen)(PP),并發出光(guang)子(zi)。這個(ge)(ge)反應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程可(ke)簡寫如(ru)下(xia)：
LH2+ATP+E→E—LH2—AMP+PP
E—LH2—AMP+OSUB2→E+CO2++AMP+產物+光子。
可(ke)(ke)采用熒光計數器來記錄(lu)光子的(de)(de)(de)數量(liang)(liang),因(yin)此這種測定(ding)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)是(shi)比(bi)較靈敏的(de)(de)(de)。已(yi)經有(you)(you)(you)人用這種方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)測出(chu)(chu)了厭(yan)氧(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體內的(de)(de)(de)ATP含量(liang)(liang)。用ATP含量(liang)(liang)來判斷厭(yan)氧(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing),由此來推斷出(chu)(chu)相應化(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)厭(yan)氧(yang)(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)性(xing)(xing)是(shi)可(ke)(ke)行的(de)(de)(de),而(er)且(qie)與其它方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)相比(bi),ATP含量(liang)(liang)是(shi)最能(neng)反(fan)應出(chu)(chu)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)指(zhi)標,因(yin)此是(shi)一(yi)種最有(you)(you)(you)效、最直接的(de)(de)(de)判斷厭(yan)氧(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)活(huo)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)。從總體來說(shuo),有(you)(you)(you)機化(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)厭(yan)氧(yang)(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)測定(ding)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa) 目前 研究 得還(huan)遠(yuan)遠(yuan)不(bu)夠,一(yi)些傳統的(de)(de)(de)測定(ding)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)并(bing)不(bu)能(neng)有(you)(you)(you)效地反(fan)映有(you)(you)(you)機化(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)厭(yan)氧(yang)(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)性(xing)(xing),一(yi)些新興的(de)(de)(de)測定(ding)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)還(huan)很不(bu)完(wan)善,仍在(zai)研究之中,因(yin)此尋求一(yi)種有(you)(you)(you)效的(de)(de)(de)、準確的(de)(de)(de)、易推廣并(bing)標準化(hua)的(de)(de)(de)測定(ding)有(you)(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)厭(yan)氧(yang)(yang)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)是(shi)今后研究工作(zuo)的(de)(de)(de)重(zhong)點(dian)。
參考 文獻
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