兩種方法測定土壤中過氧化氫酶比較

裴玲芳 范貴鵬 肖美玲 吳政

摘 ?要：土壤的過氧化氫酶活性可以表征土壤總的生物學(xué)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(zhǔn)確、適用的土壤過氧化氫酶的測定方法。結(jié)果表明，兩種測定過氧化氫酶活性的線性關(guān)系和濃度適應(yīng)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(jié)果顯示其穩(wěn)定性和重現(xiàn)性均較好，沒有顯著性差異。

關(guān)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(xiàn)標(biāo)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(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料、試劑與儀器

原料：四川省瀘州市古藺縣某區(qū)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(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液標(biāo)定。

（2）1.5mol/L硫酸：取42mL濃硫酸稀釋至500mL。

（3）飽和明礬溶液：明礬在20℃溶解度為10.84g，30℃的溶解度為15.41g。

（4）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(zhǔn)確濃度用標(biāo)準(zhǔn)草酸鈉溶液標(biāo)定。

儀器：HY-5回旋振蕩器，UV752型紫外可見分光光度計(jì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫紅色，同時(shí)做無土對照實(shí)驗(yàn)。

其中：E：20min內(nèi)每克土壤分解的H2O2的毫克數(shù)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(shí)做無土和無基質(zhì)對照實(shí)驗(yàn)。

其中：E：20min內(nèi)每克土壤分解的H2O2的毫克數(shù)表示酶活性;T0：樣品空白的H2O2的質(zhì)量;T剩：樣品里反應(yīng)剩下的H2O2的質(zhì)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(yīng)樣品的無基質(zhì)的吸光度;a：校準(zhǔn)曲線截距;b：校準(zhǔn)曲線的斜率。

2 結(jié)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(nèi)可從樣品中定性檢出待測物質(zhì)的最低濃度或最小量。本實(shí)驗(yàn)做了相關(guān)的檢出限實(shí)驗(yàn)，參考HJ168-2010環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則附錄A中的方法。結(jié)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(xiàn)性和穩(wěn)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(shí)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(fù)7次。結(jié)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(qū)域的土壤樣品結(jié)果差異顯著性較小，兩種方法測定結(jié)果的相對偏差均小于10%。對于同一種土壤，同一人重復(fù)測量的結(jié)果差異顯著性較小，標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在0.024-0.094mg/g，變異性小于5%;不同人重復(fù)測定的結(jié)果差異顯著性較小，兩人用同一種方法測定同一區(qū)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(wěn)定性和重現(xiàn)性均較好。

2.3 兩種方法在不同土壤上的運(yùn)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(fù)6次，結(jié)果見表4。

P值即概率，反映某一事件發(fā)生的可能性大小。統(tǒng)計(jì)學(xué)根據(jù)顯著性檢驗(yàn)方法所得到的P值，P>0.05表明統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jié)果沒有顯著性差異。兩種方法均可以較好地運(yùn)用到不同類型土壤上過氧化氫酶的測定。

3 結(jié)論

土壤中測定過氧化氫酶活性方法中運(yùn)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(yī)藥方面應(yīng)用較多。本試驗(yàn)將紫外分光光度法應(yīng)用在土壤上，與高錳酸鉀滴定法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，兩種方法測定過氧化氫酶活性的線性關(guān)系和濃度適應(yīng)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(jié)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(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)和再現(xiàn)性試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在0.024-0.094mg/g，變異性小于5%，兩種方法的穩(wěn)定性和重現(xiàn)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(yàn)表明兩種方法的測定沒有顯著性差異。本試驗(yàn)表明，紫外分光光度法穩(wěn)定性和重現(xiàn)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(yīng)用及推廣。

參考文獻(xiàn)：

[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(xué)，2005，3（2）：119-124.