Целлюлолитическая активность почвы это

Примечание: * — за валовое содержание было условно принято содержание свинца на контроле суммированное с внесенной дозой.

Рис. 7.1. Динамика подвижности свинца в аллювиальной дерновой

почве через 30 и 120 дней после внесения

7.1. Влияние возрастающих доз свинца на численность

аммонификаторов, нитрификаторов, денитрификаторов

и целлюлозолитическую активность почвы

ТМ существенно влияют на численность, видовой состав и жизнедеятельность почвенной микробиоты ( Babich , Stotzky , 1985; Duxbury , 1985; Благодатская и др, 2003). Они ингибируют процессы минерализации и синтеза различных веществ в почвах (Наплекова, 1982; Евдокимова и др., 1984), подавляют дыхание почвенных микроорганизмов, вызывают микробостатический эффект (Скворцова и др., 1980), выступают как мутагенный фактор ( Flessel , 1978). Большинство ТМ в повышенных концентрациях ингибируют активность ферментов в почвах: амилазы, дегидрогеназы, уреазы, инвертазы, каталазы (Григорян, 1980; Паникова, Перцовская, 1982), а также могут в значительной степени подавлять биохимическую активность почвенных микроорганизмов и вызывать изменения их общей численности.

Различными исследованиями показано снижение количества прокариотных микроорганизмов в разных типах почв под влиянием загрязнения их ТМ: подзолистой, торфянистой (Евдокимова и др., 1984), дерново-подзолистой, черноземе выщелоченном (Булавко, Наплекова, 1984), сероземе обыкновенном, черноземе типичном и других (Бабьева и др., 1980; Скворцова и др., 1980). Кроме того, в почвах отмечается снижение численности олигонитрофильных и аммонифицирующих бактерий, коринеподобных и некоторых споровых бактерий и актиномицетов ( Bewley , Stotzky , 1983; Ammon , Koeppe , 1984). Более высокую резистентность к металлам проявляют целлюлозолитические бактерии (Булавко, Наплекова, 1984). Количество же микроскопических грибов в загрязненных ТМ почвах, напротив, обнаруживает тенденцию к увеличению (Евдокимова и др. 1984; Марфенина, 1985).

В условиях Забайкалья микробиологическая активность почв невысока, что обусловлено неблагоприятными криоаридными экстраконтинентальными климатическими условиями и обедненностью почв органическим веществом (Чимитдоржиева, 1990; Нимаева, 1992). Поэтому избыточное накопление в низкобуферных почвах ТМ может привести к угнетению жизнедеятельности, снижению численности многих групп микроорганизмов и даже полной гибели некоторых из них.

В наших опытах определялось влияние токсичности возрастающих доз свинца на такие агрономически важные физиологические группы почвенных и ризосферных микроорганизмов, как аммонификаторы, нитрификаторы и денитрификаторы. Эти микробные группы принимают участие в балансе азота в почвах, который в Забайкалье является одним из главных агрохимических факторов, лимитирующих урожайность сельскохозяйственных культур. Учитывая то, что на поверхности корней и в прикорневой зоне (слой почвы толщиной 5-10 мм) отмечается концентрация микроорганизмов, нами было также проведено изучение физиологических групп микроорганизмов непосредственно в ризосфере. Кроме того, была изучена целлюлозолитическая активность опытной почвы, являющаяся одним из основных показателей активности почвенного микробоценоза.

Аммонификация – это распад органических веществ почвы, содержащих азот, до аммиака, который осуществляется обширными группами аэробных и анаэробных микроорганизмов: бактерий, актиномицетов и плесневых грибов. Выделяющийся в результате этого процесса аммиак образует соединения с органическими и минеральными кислотами, а затем в форме NH ₄ + поглощается почвенными коллоидами.

Полученные данные показывают, что численность почвенных аммонификаторов изменялась в зависимости от времени отбора проб и доз вносимого свинца (табл. 7.2, рис. 7.2).

Влияние возрастающих доз свинца на численность

почвенных и ризосферных аммонификаторов

Вариант (доза свинца, мг/кг почвы)

Численность аммонификаторов тыс. кл./г почвы

Источник

Целлюлолитическая активность почвы это

Методы определения ферментативной активности целлюлазы

Enzyme preparation. Methods of cellulasa enzyme activity determination

Дата введения 2014-01-01

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГБУ «ВГНКИ») и Научно-техническим центром «Лекарства и биотехнология» (НТЦ «Лекбиотех»)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 50 от 20 июля 2012 г.)

За принятие проголосовали:

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 сентября 2012 г. N 443-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31662-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.

5 Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 53046-2008

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 12, 2019 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения ферментативной активности целлюлазы ферментных препаратов с использованием двух субстратов: хроматографической бумаги и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы.

Методы, установленные в настоящем стандарте, могут быть также использованы для определения ферментативной активности целлюлазы ферментсодержащих смесей, в т.ч. кормовых смесей и кормов.

1 Активность целлюлазы (целлюлолитическую активность) природных объектов обеспечивает комплекс, содержащий, в основном, три типа ферментов: эндо-1,4- -глюканазы, экзо-1,4- -глюканазы и -глюкозидазы.

2 Системные названия ферментов:

— эндо-1,4- -глюкан-4-глюканогидролазы (КФ 3.2.1.4) катализируют расщепление целлюлозы с образованием крупных фрагментов;

— экзо-1,4- -глюканцеллобиогидролазы (КФ 3.2.1.91) отщепляют целлобиозу от нередуцирующего конца молекул целлюлозы и их фрагментов;

— экзо-1,4- -глюкан-4-глюкогидролазы (КФ 3.2.1.74) отщепляют глюкозу от нередуцирующего конца цепей;

— -глюкозидглюкогидролазы (КФ 3.2.1.21), или -глюкозидазы (целлобиазы) катализируют гидролиз целлобиозы.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 61-75 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ 199-78 Реактивы. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 4206-75 Реактивы. Калий железосинеродистый. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 5845-79 Реактивы. Калий-натрий виннокислый 4-водный. Технические условия

ГОСТ 6038-79 Реактивы. D-глюкоза. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 13867-68 Продукты химические. Обозначения чистоты

ГОСТ 20264.0-74 Препараты ферментные. Правила приемки и методы отбора проб

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1:1981) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 гидролиз: Расщепление исходного соединения на два более простых в присутствии молекул воды.

3.2 ферментативный гидролиз: Гидролиз высокомолекулярных соединений под воздействием катализаторов белковой природы — гидролитических ферментов (гидролаз, класс 3).

3.3 системные названия ферментов: Названия, указывающие природу химической реакции, катализируемой данным ферментом, в соответствии с современной классификацией (КФ), принятой Международной комиссией по ферментам.

3.4 субстрат: Соединение или вещество, на которое воздействует данный фермент.

3.5 целлюлоза: Высокомолекулярное соединение, полимер глюкозы.

3.6 целлюлолитический комплекс ферментов: Комплекс гидролитических ферментов, расщепляющий целлюлозу до конечного продукта — глюкозы.

4 Метод определения ферментативной активности целлюлазы с использованием субстрата хроматографической бумаги

4.1 Характеристика метода

4.1.1 Метод основан на количественном определении восстанавливающих сахаров, образующихся в результате гидролиза целлюлозы хроматографической бумаги под действием ферментов целлюлолитического комплекса.

Метод используется при возникновении разногласий в качестве арбитражного.

4.1.2 За единицу целлюлолитической активности (1 ед. ЦлА) принято количество ферментов, которое катализирует гидролиз целлюлозы хроматографической бумаги с образованием 1 мкмоля восстанавливающих сахаров (в пересчете на глюкозу) за 1 ч при температуре 50 °С и рН 4,7.

4.1.3 Содержание восстанавливающих сахаров, образующихся в результате ферментативной реакции, определяют колориметрическим методом с использованием реактива динитросалициловой кислоты или калия железосинеродистого (красной кровяной соли, калия феррицианида, калия гексационоферрата) и рассчитывают по градуировочному графику, построенному для глюкозы. Диапазон измерений контролируемого показателя 0,5-25,0 ед. ЦлА.

4.2 Средства измерений, вспомогательное оборудование, реактивы

4.2.1 Для определения ферментативной активности целлюлазы используют следующие средства измерений и оборудование:

— фотоэлектроколориметр (ФЭК) или спектрофотометр (СФ) любого типа, которые обеспечивают измерения при длине волны 540 нм и погрешностью измерения коэффициента пропускания не более 1% (не более 0,01 D (ед. ОП));

— рН-метр любого типа для измерения в диапазоне от 0 до 14 рН, с пределом допускаемой погрешности в эксплуатации ±0,1 ед. рН;

— магнитную мешалку любой марки, которая обеспечивает скорость вращения до 800 мин ;

— ультратермостат или водяной термостат с точностью регулирования температуры ±1 °С;

— весы лабораторные высокого или специального класса точности с ценой поверочного деления 0,1 мг;

— лабораторную центрифугу любого типа, которая обеспечивает скорость вращения не менее 7000 мин ;

— секундомер механический с пределом измерений 60 мин с ценой деления 0,2 с;

— водяную баню любого типа, которая обеспечивает поддержание температуры (100±1) °С;

— таймер любого типа с погрешностью ±30 с;

— механическую мельницу, обеспечивающую размалывание исследуемого образца ферментного препарата до полного прохода пробы через сито;

— сито с размером отверстий 1,0 мм, сделанное из металлического проволочного тканого материала.

4.2.2 Для определения ферментативной активности целлюлазы используют следующие лабораторную посуду и материалы:

— колбы мерные 1(2)-50, 100, 200, 500, 1000-2 по ГОСТ 1770;

— воронки ВФ — 1(2)-60-ПОР 500 ТХС по ГОСТ 25336;

— пробирки П 1-14-120 ХС или П 1-16-150 ХС по ГОСТ 25336;