[發明專利]一種活性污泥過氧化氫酶活性的測定方法

在審

• 申請號: 201310671722.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103645152A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 尹軍;張居奎;崔星華;李佳妮;崔璟宜;王婉瑤
• 申請（專利權）人: 尹軍
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環境工程學科中的污水生物處理技術領域，具體涉及一種活性污泥過氧化氫酶活性的測定方法。

背景技術

過氧化氫酶(Hydrogen?Peroxidase)又稱觸酶(Catalase,CAT),是一類廣泛存在于動物、植物和微生物體內的末端氧化酶，其酶分子結構中含有鐵卟啉環，1個分子酶蛋白中含有4個鐵原子，是一種能夠催化氧化還原反應的酶。過氧化氫酶是在生物演化過程中建立起來的生物防御系統的關鍵酶之一，其生物學功能主要體現在能夠催化微生物細胞內的過氧化氫分解為水和氧分子，防止產生過氧化現象。

過氧化氫是生物呼吸過程中或由于有機物質的各種生物化學氧化反應而形成的產物，如體系內的過氧化氫含量過高，將會嚴重影響和抑制微生物的生長繁殖，過氧化氫酶的作用就是在生物體中，通過破壞和分解對生物和細菌有毒性的過氧化氫來保護微生物的正常生長和繁殖。

污水生化處理的實質是微生物所產生的多種酶催化的一系列的氧化還原反應，污水中有機污染物的去除主要也是通過微生物的氧化分解作用完成的，特別是對于污水生物處理而言，活性污泥氧化還原酶在微生物能量和物質的轉化過程中扮演著重要的角色，其中過氧化氫酶具有保護厭氧細菌免受過氧化氫毒害的功能，而且活性污泥中過氧化氫酶活性與污泥呼吸強度和污泥中細菌活動狀況相關，在一定程度上可反映活性污泥處理污水的效能，直接影響出水水質。因此，通過測定活性污泥體系內的過氧化氫酶活性，可以定量分析和評價活性污泥微生物的氧化還原酶狀況，從分子水平表征活性污泥的內在運行特征，把握微生物及細菌的物質和能力的轉化過程，對于優化和控制污水處理廠的正常運行具有重要的理論指導意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，由于目前在污水生物處理領域尚未形成較為完善和簡單易行的測定活性污泥過氧化氫酶活性的技術方法，難以深入研究和分析過氧化氫酶與活性污泥之間的內在關系，因此本發明設計了活性污泥中過氧化氫酶的測定方法，以實現該測定方法在污水生物處理領域內的應用。

該方法的原理是，采用紫外分光光度法，利用過氧化氫在245nm處有強烈吸收的特性，通過加入定量過量的過氧化氫，使之與擬測定的活性污泥作用一段時間，然后測定溶液在此波長下的吸光度，以確定剩余的過氧化氫量，其加入量與剩余量之差為反應消耗的過氧化氫，以此表示所測定的活性污泥過氧化氫酶活性。

為了實現上述目的，本發明采取以下技術步驟進行：取25ml擬測定的活性污泥，置于試管中，在4500r/min下離心6min；去除上清液，加入蒸餾水攪拌離心所得活性污泥，再在4500r/min下離心6min；去掉離心上清液，向所獲得的活性污泥加入30ml蒸餾水，并置于三角瓶中，同時向瓶中加入4ml濃度為0.3%的過氧化氫溶液，在震蕩機上震蕩30分鐘；迅速加入0.5ml飽和鋁鉀礬溶液，立即過濾到盛有2.5ml?濃度為1.5mol?L^-1硫酸溶液的三角瓶中；濾干后將濾液直接在245nm處用1cm石英比色皿測定其吸光度As；過濾的污泥在105℃的條件下烘干2h，而后稱量污泥的干重W；同時按同樣方法做無污泥的空白對照吸光度Ao和無基質的對照吸光度Ak的檢測。

根據上述檢測結果，按式（1）~式（3）計算活性污泥的過氧化氫酶活性：

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E—過氧化氫酶活性，H₂O₂mg/g；

T—單位吸光度，相當于過氧化氫的毫克數；

W—污泥的干重，g。

????????????????????????（2）

A₀—無污泥的空白溶液對照吸光度；

A_s—樣品溶液的吸光度；

A_k—無基質對照溶液的吸光度。

??????????????????????????????????（3）

?T—單位吸光度，相當于過氧化氫的毫克數；

C—高錳酸鉀溶液的濃度，mg/L；

?V—高錳酸鉀溶液的體積，mL；

?A₀—無污泥的空白溶液的吸光度；

?V₀—無污泥空白溶液的體積，mL。