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常見的用于評價氮循環(huán)的生化檢測指標(biāo)

氮是所有生物體的必需元素,是蛋白質(zhì)和核酸等關(guān)鍵細(xì)胞成分的生物合成所必需,因此是限制地球生命的主要營養(yǎng)元素。大氣中的氮氣是可自由獲取氮的最大庫存,但大多數(shù)生物體依賴更多生物可利用形式的氮(例如銨和硝酸鹽)來生長。這些底物的可用性取決于由代謝多樣的微生物復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進行的各種氮轉(zhuǎn)化反應(yīng)。


微生物可以將氮化合物轉(zhuǎn)化為具有活性且有毒的一氧化氮,或轉(zhuǎn)化為惰性且無害的氮氣。氮的微生物轉(zhuǎn)化通常被描述為一個由六個有序進行的不同過程組成的循環(huán),同化、氨化、硝化、反硝化、厭氧氨氧化和固氮。這種氮循環(huán)的觀點意味著氮氣首先被固定到氨上,然后被同化為有機氮(即生物質(zhì))。有機氮的降解,氨化,釋放出一分子氨,隨后通過硝化作用氧化成硝酸鹽(NH4+→NO2?→NO3?),并最終通過反硝化作用轉(zhuǎn)化回氮氣(NO3?→NO2?→NO→N2O→N2)厭氧氨氧化(NO2?+NH4+→N2)。



圖片

植物把硝酸鹽還原成為氨鹽過程的最初階段,是靠硝酸還原酶的作用。由氨到氨基酸的合成途徑是由谷氨酸脫氫酶把氨與α-酮戊二酸進行還原而生成谷氨酸。進而在生成的谷氨酸與丙酮酸間進行氨基轉(zhuǎn)移,就可生成各種氨基酸。另一方面,氨基酸在生物體內(nèi)也因受到水解和氧化還原所進行的脫氨基反應(yīng)而被分解。細(xì)菌尤其是腐敗細(xì)菌能使氨基酸脫羧而生成胺。氨基酸因脫氨基分解生成的氨,在植物以谷氨酰胺或天冬酰胺的形態(tài)積存于體內(nèi),動物則以氨或轉(zhuǎn)化成為尿酸、尿素排出體外。


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氮對于生物體的重要性不言而喻,而近年來人們對于全球氣候變化的關(guān)注和研究中,由于人口的過快增長和化肥使用量的急劇增加,發(fā)現(xiàn)人類已經(jīng)推動氮循環(huán)超越了可持續(xù)性,例如由于污水的過量排放導(dǎo)致水體中亞硝酸鹽超標(biāo),NO3?污染是導(dǎo)致沿海地區(qū)死亡區(qū)增加的原因,N2O被認(rèn)為是21世紀(jì)及以后需要緩解的關(guān)鍵溫室氣體,這些使得對于氮循環(huán)的控制越來越成為一項棘手的工作。因此,科學(xué)和社會有責(zé)任關(guān)注氮循環(huán),并從最終控制氮循環(huán)的微生物中獲取線索。




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以下酶進行氮轉(zhuǎn)化:同化硝酸還原酶(NAS);膜結(jié)合(NAR)和周質(zhì)(NAP、napA)異化硝酸還原酶;亞硝酸鹽氧化還原酶(NXR);一氧化氮氧化酶(NOD);含血紅素(Cd1-NIR)和含銅(Cu-NIR)亞硝酸還原酶;細(xì)胞色素C依賴性(cNOR)、對苯二酚依賴性(qNOR)和含銅對苯二酚依賴性一氧化氮還原酶(CuANOR);NADH依賴性細(xì)胞色素P450一氧化氮還原酶(P450NOR);黃酮二鐵一氧化氮還原酶(NORvw);雜合簇蛋白(HCP);羥胺氧化還原酶(HAO);羥胺氧化酶(HOX);一氧化二氮還原酶(NOS);一氧化氮歧化酶(NO-D);同化亞硝酸還原酶(cNIR);異化周質(zhì)細(xì)胞色素C亞硝酸還原酶(ccNIR);ε-羥胺氧化還原酶(εHAO);八血紅素亞硝酸還原酶(ONR);八碳連四硫酸鹽還原酶(OTR);鉬鐵(MoFe),鐵鐵(FeFe,anfHGDK)和釩鐵(VFe,vnfHGDK)固氮酶;肼脫氫酶(HDH);肼合酶(HZS);氨單加氧酶(AMO);顆粒甲烷單加氧酶(pMMO);氰酶(CYN、cynS)和脲酶(URE)。








索萊寶氮循環(huán)系列

檢測產(chǎn)品

產(chǎn)品貨號

產(chǎn)品名稱

規(guī)格

BC0070

谷氨酸合成酶(GOGAT)

活性檢測試劑盒

50T/48S

BC0075

谷氨酸合成酶(GOGAT)

活性檢測試劑盒

100T/96S

BC0080

硝酸還原酶(NR)

活性檢測試劑盒

50T/48S

BC0085

硝酸還原酶(NR)

活性檢測試劑盒

100T/96S

BC0910

谷氨酰胺合成酶(GS)

活性檢測試劑盒

50T/24S

BC0915

谷氨酰胺合成酶(GS)

活性檢測試劑盒

100T/48S

BC1450

谷氨酰胺酶(GLS)

活性檢測試劑盒

50T/24S

BC1455

谷氨酰胺酶(GLS)

活性檢測試劑盒

100T/48S

BC1460

谷氨酸脫氫酶(GDH)

活性檢測試劑盒

50T/48S

BC1465

谷氨酸脫氫酶(GDH)

活性檢測試劑盒

100T/96S

BC1480

水土中亞硝酸鹽

含量檢測試劑盒

50T/48S

BC1485

水土中亞硝酸鹽含量

檢測試劑盒

100T/96S

BC1490

食品中亞硝酸鹽含量

檢測試劑盒

50T/48S

BC1495

食品中亞硝酸鹽含量

檢測試劑盒

100T/96S

BC1500

植物硝態(tài)氮含量

檢測試劑盒

50T/24S

BC1505

植物硝態(tài)氮含量

檢測試劑盒

100T/48S

BC1520

植物氨態(tài)氮含量

檢測試劑盒

50T/48S

BC1525

植物氨態(tài)氮含量

檢測試劑盒

100T/96S

BC1530

尿素氮含量

檢測試劑盒

50T/24S

BC1535

尿素氮含量

檢測試劑盒

100T/48S

BC1540

亞硝酸還原酶(NiR)

活性檢測試劑盒

50T/24S

BC1545

亞硝酸還原酶(NiR)活性

檢測試劑盒

100T/48S

BC4110

脲酶(UE)活性

檢測試劑盒

50T/24S

BC4115

脲酶(UE)活性

檢測試劑盒

100T/48S

BC4370

植物中酰脲含量

檢測試劑盒

50T/24S

BC4375

植物中酰脲含量

檢測試劑盒

100T/48S

BC4910

肌酐含量檢測試劑盒

(肌氨酸氧化酶法)

50T/48S

BC4915

肌酐含量檢測試劑盒

(肌氨酸氧化酶法)

100T/96S

BC5690

一氧化氮合成酶分型

(TNOS、iNOS、cNOS)

活性檢測試劑盒

50T/48S

BC5695

一氧化氮合成酶分型

(TNOS、iNOS、cNOS)

活性檢測試劑盒

100T/96S

BC5680

一氧化氮合成酶(NOS)

活性檢測試劑盒

50T/48S

BC5685

一氧化氮合成酶(NOS)

活性檢測試劑盒

100T/96S

        

溫馨提示

索萊寶生化試劑盒貨號以“0"、“5"結(jié)尾,分別代表兩類反應(yīng)體系。以“0"結(jié)尾的代表試劑盒所用方法為分光光度法(反應(yīng)體系約1mL),可以用分光光度計進行檢測;以“5"結(jié)尾的試劑盒代表所用方法為微量法(反應(yīng)體系約0.2mL),可以用分光光度計或者酶標(biāo)儀進行檢測。

參考文獻

[1] Kuypers, M. M. M., Marchant, H. K., & Kartal, B. (2018). The microbial nitrogen-cycling network. Nature Reviews Microbiology, 16(5), 263–276. 

[2] Soler-Jofra, A., Pérez, J., & van Loosdrecht, M. C. M. (2021). Hydroxylamine and the nitrogen cycle: a review. Water Research, 190, 116723. 

[3] Stein, L. Y., & Klotz, M. G. (2016). The nitrogen cycle. Current Biology, 26(2). 



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