兩種方法測定土壤中過氧化氫酶比較
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摘 要：土壤的過氧化氫酶活性可以表征土壤總的生物學活性和肥力狀況，文章研究比較了兩種測定過氧化氫酶的方法，旨在探索一種高效、準確、適用的土壤過氧化氫酶的測定方法。結果表明，兩種測定過氧化氫酶活性的線性關系和濃度適應范圍上幾乎相同;紫外分光光度法的檢出限略低于高錳酸鉀滴定法。用兩種方法測定四種不同類型土壤的過氧化氫酶活性，結果顯示其穩定性和重現性均較好，沒有顯著性差異。
關鍵詞：過氧化氫酶活性;土壤;高錳酸鉀滴定法;紫外分光光度法
中圖分類號：S158 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）15-0145-03
Abstract： Soil catalase activity can be used to characterize the total biological activity and fertility of soil. In order to explore an efficient， accurate and suitable method for the determination of soil catalase， two methods for the determination of catalase were studied and compared in this paper. The results showed that the linear relationship and concentration adaptation range of the two methods for the determination of catalase activity were almost the same， and the detection limit of UV spectrophotometry was slightly lower than that of potassium permanganate titration. The catalase activities of four different types of soils were determined by two methods. The results showed that the stability and reproducibility of catalase activities were good， and there was no significant difference between the two methods.
Keywords： catalase activity; soil; potassium permanganate titration; UV spectrophotometry
1 實驗部分
1.1 實驗原料、試劑與儀器
原料：四川省瀘州市古藺縣某區域土壤。
試劑：（1）0.3%的過氧化氫溶液：將30%的過氧化氫溶液稀釋100倍，其濃度用標準高錳酸鉀溶液標定。
?。?）1.5mol/L硫酸：取42mL濃硫酸稀釋至500mL。
?。?）飽和明礬溶液：明礬在20℃溶解度為10.84g，30℃的溶解度為15.41g。
?。?）0.02mol/L高錳酸鉀溶液：稱取3.16g高錳酸鉀，溶解后定容至1L，其準確濃度用標準草酸鈉溶液標定。
儀器：HY-5回旋振蕩器，UV752型紫外可見分光光度計。
1.2 實驗步驟
1.2.1 高錳酸鉀滴定法測定土壤過氧化氫酶操作步驟
稱取2.00g土壤于錐形瓶中，加入40mL蒸餾水和5mL0.3%的H2O2溶液，立即加塞密封。振蕩20min后加入1mL飽和明礬溶液，立即過濾于盛有5mL1.5mol/L的硫酸溶液的三角瓶中，濾干后，吸取濾液25mL，用0.02mol/L高錳酸鉀標準溶液滴定至紫紅色，同時做無土對照實驗。
其中：E：20min內每克土壤分解的H2O2的毫克數表示酶活性;V：為滴定空白所用的KMnO4 體積;VS：為滴定樣品所用的KMnO4體積;C：為KMnO4 濃度;V0：為滴定體積25mL;W：為土重。
1.2.2 紫外分光光度法測定土壤過氧化氫酶操作步驟
稱取土樣2.00g于錐形瓶，加入40mL蒸餾水和5mL0.3%的H2O2溶液，立即加塞密封。振蕩20min后加入1mL飽和明礬溶液，立即過濾于盛有5mL1.5mol/L的硫酸溶液的三角瓶中，濾干后，將濾液直接在240nm處用1cm石英比色皿測定吸光度，同時做無土和無基質對照實驗。
其中：E：20min內每克土壤分解的H2O2的毫克數表示酶活性;T0：樣品空白的H2O2的質量;T剩：樣品里反應剩下的H2O2的質量;W：樣品的稱樣量;A0：樣品空白的吸光度;A：樣品的校正吸光度;Ak：對應樣品的無基質的吸光度;a：校準曲線截距;b：校準曲線的斜率。
2 結果分析與討論
2.1 兩種測定過氧化氫酶方法的檢出限比較
方法檢出限即用特定分析方法在給定的置信度內可從樣品中定性檢出待測物質的最低濃度或最小量。本實驗做了相關的檢出限實驗，參考HJ168-2010環境監測分析方法標準制修訂技術導則附錄A中的方法。結果如表1所示。
表2中表明，高錳酸鉀滴定法測定土壤中過氧化氫酶方法的檢出限為0.18mg/g，紫外分光光度法測定土壤中過氧化氫酶方法的檢出限為0.14mg/g，兩種方法測定過氧化氫酶含量的相對偏差均小于10%。
2.2 兩種測定過氧化氫酶方法的重現性和穩定性比較 取6件土壤樣品，編號為：T-1、T-2、T-3和T-4，由2名分析人員同時分別用紫外分光光度法和高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶，重復7次。結果見表2、表3。
表2、表3表明，紫外分光光度法與高錳酸鉀滴定法測定4種不同區域的土壤樣品結果差異顯著性較小，兩種方法測定結果的相對偏差均小于10%。對于同一種土壤，同一人重復測量的結果差異顯著性較小，標準偏差范圍在0.024-0.094mg/g，變異性小于5%;不同人重復測定的結果差異顯著性較小，兩人用同一種方法測定同一區域土壤的相對偏差小于10%。由此得出，紫外分光光度法測定土壤中過氧化氫酶與高錳酸鉀滴定法測定土壤中過氧化氫酶之間無顯著差異，兩種方法的穩定性和重現性均較好。
2.3 兩種方法在不同土壤上的運用
取砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土四種不同類型的土壤，分別用紫外分光光度法和高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶活性，重復6次，結果見表4。
P值即概率，反映某一事件發生的可能性大小。統計學根據顯著性檢驗方法所得到的P值，P>0.05表明統計學無顯著性差異。由表4可見，兩種方法測定4種土壤的過氧化氫酶結果沒有顯著性差異。兩種方法均可以較好地運用到不同類型土壤上過氧化氫酶的測定。
3 結論
土壤中測定過氧化氫酶活性方法中運用較多的主要是高錳酸鉀滴定法，而紫外分光光度法在生物、醫藥方面應用較多。本試驗將紫外分光光度法應用在土壤上，與高錳酸鉀滴定法進行了比較。結果表明，兩種方法測定過氧化氫酶活性的線性關系和濃度適應范圍上幾乎相同;高錳酸鉀滴定法和紫外分光光度法的檢出限分別為0.18mg/g和0.14mg/g，結果表明紫外分光光度法的檢出限更低，兩種方法測定過氧化氫酶含量的相對偏差均小于10%;對兩種方法進行重復性試驗和再現性試驗，標準偏差范圍在0.024-0.094mg/g，變異性小于5%，兩種方法的穩定性和重現性均較好;分別取砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土四種不同的土壤，試驗表明兩種方法的測定沒有顯著性差異。本試驗表明，紫外分光光度法穩定性和重現性較好，操作簡單，且不需要特殊試劑和儀器，對于測定土壤中過氧化氫酶活性更加便捷，可以應用及推廣。
參考文獻：
[1]劉福德，姜岳忠，劉顏泉，等.連作I-107楊樹無性系苗圃地的土壤酶活性特征[J].中國水土保持科學，2005，3（2）：119-124.
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