Ce enzime caracterizează starea solului. Activitatea enzimatică a solurilor. Caracteristicile enzimelor solului

Procesele de metabolism și energie în timpul descompunerii și sintezei compușilor organici, tranziția nutrienților dificil de digerat în forme ușor accesibile plantelor și microorganismelor, au loc cu participarea enzimelor.

Enzima invertaza (a-fructofuranozidaza) catalizează descompunerea diverșilor carbohidrați în molecule de glucoză și fructoză.

Multe date confirmă legătura dintre activitatea invertazei cu activitatea biologică a solului, conținutul de materie organică din acesta, productivitatea culturilor de câmp și modificările care apar în sol în timpul utilizării agricole (Khaziev F.Kh., 1972; Galstyan). A.Sh., 1978; Vasilyeva L.I., 1980).

Odată cu creșterea adâncimii de arat, activitatea invertazei în stratul superior de sol a scăzut oarecum, ceea ce se explică prin epuizarea acestui strat de sol, deoarece în timpul arăturii adânci cantitatea principală de reziduuri vegetale este înglobată în straturile inferioare. Acumularea majorității reziduurilor post-recoltare în stratul superior al solului în timpul cultivării fără mușchi determină o scădere a activității invertazei în stratul de 30-40 cm până la sfârșitul sezonului de vegetație cu 5-15%.

Pe fond fertilizat, activitatea invertazei a crescut în medie cu 5% numai după arat. În conformitate cu metodele de prelucrare a solului, îngrășămintele nu au avut niciun efect asupra activității acestei enzime.

Acțiunea ureazei este asociată cu scindarea hidrolitică a legăturii dintre azot și carbon (CO-IN) în moleculele compușilor organici care conțin azot. Prin urmare, mulți cercetători observă o corelație pozitivă între activitatea ureazei și conținutul de azot și humus din sol. Totuși, activitatea ureazei depinde nu numai de cantitatea totală de humus, ci și de calitatea acestuia, corelând în principal cu valoarea raportului carbon/azot (C: 14). Materia organică cu cel mai mare raport carbon/azot corespunde cu cea mai mare activitate a ureazei pe măsură ce raportul carbon/azot scade, de asemenea, activitatea enzimatică. Aceasta, potrivit lui V.D. Mukha și L.I. Vasilyeva, subliniază efectul de reglare al ureazei asupra proceselor de transformare a compușilor organici care conțin azot din sol. În studiile noastre, dintre variantele de cultivare a veriturilor, cea mai mare activitate a ureazei s-a manifestat prin arătura la o adâncime de 20-22 cm. Cultivarea mai adâncă a dus la o scădere semnificativă a activității acestei enzime. Astfel, la începutul sezonului de vegetație a plantelor, arătul la 35-37 cm într-un strat de sol de 0-40 cm a eliberat cu 20% mai puțin amoniac decât arătul la o adâncime normală de 20-22 cm (medie pentru 1980-1982, mg YN 3 la 1 g de sol uscat la aer).

Intensitatea și direcția proceselor de transformare a materiei organice din sol este determinată și de activitatea enzimelor redox polifenol oxidază și peroxidază. Polifenol oxidaza este implicată în transformarea compușilor organici din seria aromatică în componente humus (Mishustin E.N. și colab., 1956, Kononova M.M., 1963, 1965). În descompunerea substanțelor humice, un loc mare este acordat peroxidazei și catalazei (Nikitin D.I., 1960). Cercetătorii observă o corelație pozitivă ridicată între descompunerea humusului și activitatea peroxidazei și o relație negativă aproape funcțională cu activitatea polifenoloxidazei (Chunderova A.I., 1970, Dulgerov A.N., 1981). Direcția opusă a funcțiilor peroxidazei și polifenoloxidazei și singurul obiect al aplicării lor au făcut posibil ca A.I. Chunderova propune conceptul de „coeficient de acumulare a humusului”, a cărui valoare este determinată de raportul dintre activitatea polifenoloxidazei solului și activitatea peroxidazei.

Conform cercetărilor noastre, o creștere a adâncimii de arat de la 20-22 cm la 35-37 cm și utilizarea solului fără mușchi cu tăietor plat, un plug fără versuri, o daltă, o unealtă tip paraplug, rafturi SibIME, ca precum și la cultivarea solului folosind tipul „No-moulboard” til" a condus la o creștere a activității peroxidazei cu 4-6% și o scădere a activității polifenoloxidazei cu 4-5% (Tabelul 15). Coeficientul de acumulare a humusului a scăzut cu 8-10%.

15. Activitatea peroxidazei și polifenoloxidazei în stratul de sol 0-40 cm sub mazăre, mg purpurgalină la 100 g uscat la aer

sol în 30 de minute. (1980-1982)

Opțiuni
		peroxid-	polifeno- loxidază	economii	peroxid-	polifeno- loxidază	economii
Anual	cu îngrășăminte
	fara ingrasaminte
Anual	cu îngrășăminte
	fara ingrasaminte
Anual prelucrare Ploskore	cu îngrășăminte
	fara ingrasaminte
Depozitul nu a mai fost cosit din 1885

Cercetările au stabilit o legătură între coeficientul de acumulare de humus și raportul dintre numărul de microorganisme care asimilează azotul mineral și numărul de microorganisme care asimilează azotul din compușii organici (CAA: MPA). Coeficientul de corelație dintre cei doi indicatori este -0,248±0,094. O creștere a primului indicator duce în multe cazuri la o scădere a celui din urmă și invers, ceea ce confirmă existența unei legături între structura cenozei microbiene și direcția procesului de transformare biochimică a materiei organice din sol. Raportul acestor doi coeficienți, aparent, poate caracteriza direcția procesului cultural și de formare a solului.

Acest lucru ne permite să concluzionăm că transformarea materiei organice din sol, cauzată de activitatea peroxidazei și polifenoloxidazei, cu arături de adâncire și tratamente fără rotația solului, se deplasează către descompunerea crescută a humusului (Fig. 5).

• ? Rândul4
• ? RowZ
• ? Rândul 2
• ? Rândul 1

Orez. 5. Influența diferitelor metode și adâncimea tratamentului principal asupra activității peroxidazei în stratul de sol 0-40 cm în perioada de 2-4 perechi de frunze adevărate la floarea soarelui, mg de purpurgalină la 1 g de sol uscat la aer (1989-1991)

Enzima catalaza ocupă un anumit loc în direcția și intensitatea proceselor biochimice care au loc în sol. Ca urmare a efectului său de activare, peroxidul de hidrogen se împarte în apă și oxigen liber. Se crede că catalaza, împreună cu peroxidaza, poate participa la reacții de tip peroxidază, în timpul cărora compușii redusi sunt supuși oxidării. În experimentele Institutului de Cercetare de Științe Agricole Centrală de Urgență numită după. V.V. Dokuchaev nu a stabilit dependența activității catalazei de adâncime sau de metodele de bază de cultivare a solului. Cu toate acestea, odată cu creșterea adâncimii de arat peste 25-27 cm, precum și cu prelucrarea solului fără rotație a solului, a fost observată o creștere semnificativă a activității catalazei în comparație cu arătura la o adâncime de 20-22 cm și 25-27 cm.

Scopul lucrării este de a determina activitatea biologică a solurilor la distanțe diferite de drum folosind patru sisteme enzimatice: dehidrogenaze, catalaze, invertază, urază.

Concepte de bază

Metodele enzimologice ale solului fac posibilă determinarea nu a conținutului cantitativ al enzimelor din sol, ci a activității enzimelor care sunt predominant în stare adsorbită (imobilizată) pe suprafața coloizilor din sol și parțial în soluția solului.

Principiul metodei de determinare a activității enzimelor solului se bazează pe luarea în considerare a cantității de substrat prelucrat în timpul procesului de reacție sau a produsului de reacție rezultat în condiții optime de temperatură, pH și concentrație de substrat.

Enzimele aparținând clasei oxidoreductazelor catalizează reacțiile redox care joacă un rol principal în procesele biochimice din celulele organismelor vii, precum și din sol. Cele mai comune oxido-reductaze din sol sunt catalaza și dehidrogenazele, a căror activitate este un indicator important al genezei solului.

Catalaza descompune peroxidul de hidrogen, care este toxic pentru celule, în apă și oxigen molecular, care se formează în timpul respirației organismelor vii ca urmare a diferitelor reacții biochimice de oxidare a substanțelor organice.

Activitatea catalazei este determinată prin metoda gazometrică pe baza volumului de oxigen eliberat, pe baza măsurării vitezei de descompunere a peroxidului de hidrogen în timpul interacțiunii sale cu solul.

Dehidrogenazele sunt enzime care participă la procesul de respirație prin îndepărtarea hidrogenului din substraturile oxidabile. Unele dehidrogenaze transferă hidrogenul direct la oxigenul molecular, altele - la unii acceptori, de exemplu, la chinone și albastru de metilen.

Pentru a determina activitatea dehidrogenazei, sărurile incolore de tetrazoliu (clorura de 2,3,5-trifeniltetrazoliu (TTC), care sunt reduse la compuși formazan roșu (trifenilformazan (TFF)) sunt utilizate ca acceptor de hidrogen.

Hidrolazele efectuează reacții de hidroliză a unei varietăți de compuși organici complecși, acționând asupra diferitelor legături: ester, glucozid, amidă, peptidă etc. Această clasă include enzimele invertază, urază etc., a căror activitate este un indicator important al biologic activitatea solurilor și este utilizat pe scară largă pentru evaluarea impactului antropic.

Invertaza acționează asupra legăturii p-fructofuranozide în zaharoză, rafinoză și stachyoe și descompune zaharoza în cantități echimolare de glucoză și fructoză.

Determinarea fotocolorimetrică a activității invertazei se bazează pe luarea în considerare a zaharurilor reducătoare formate în timpul descompunerii zaharozei.

Descompunerea compușilor organici azotați se realizează cu participarea directă a enzimelor extracelulare. Amoniacul format în timpul activității ureazei servește ca sursă de nutriție a plantelor.

Uraza catalizează hidroliza ureei. Produșii finali ai hidrolizei sunt amoniacul și dioxidul de carbon. Ureea intră în sol ca parte a reziduurilor de plante, gunoi de grajd și ca îngrășământ cu azot; se formează și în sol însuși ca produs intermediar în procesul de transformare a compușilor organici azotați - proteine ​​și acizi nucleici.

Determinarea activității catalazei

Echipamente și reactivi:

Sistem pentru gazometrie (Fig. 8); soluţie 10% de H2O2; CaCO e.

Orez. 8 - Instalatie pentru determinarea gazometrica a activitatii catalazei in probe de sol:

1 - balon, 2 - biuretă, 3 - adaptor, 4 - bec cu apă

Comanda de lucru

1. Se adaugă 1 g de pământ cernut într-un balon de 100 cm 3 , se adaugă 0,5 g de CaCO 3 .

2. Cu o pensetă, puneți cu grijă pe fund un pahar mic cu 1,7 cm 3 de soluție de peroxid de hidrogen 10%.

3. Umeziți o probă de sol cu ​​4 cm 3 de apă distilată.

4. Închideți ermetic balonul cu un dop de cauciuc cu un tub conectat la biuretă cu cauciuc cu pereți groși printr-un T echipat cu o clemă. Biureta comunică cu becul. Biureta și becul sunt umplute cu apă. Nivelul apei din ele este echilibrat, iar parul este fixat la o anumită înălțime.

5. Se marchează începutul experimentului cu un cronometru în momentul în care vasul cu peroxid de hidrogen este răsturnat, iar după aceasta se agită conținutul balonului. Agitarea amestecului trebuie continuată pe tot parcursul experimentului, fără a atinge direct fundul balonului cu mâinile. Oxigenul eliberat înlocuiește apa din biuretă, al cărei nivel este notat.

6. Cantitatea de oxigen molecular eliberată se ia în considerare timp de 1 minut la o temperatură de 18-20 0 C.

7. Activitatea catalazei este exprimată în volumul (cm 3) de oxigen eliberat la 1 g de sol pe minut. Eroare de determinare până la 5%.

8. Efectuați proceduri similare cu toate probele de sol.

9. Conform tabelului. 15 se evaluează gradul de saturaţie cu catalază a solurilor studiate .

Masă 15 ‑ Scala de evaluare a gradului de îmbogățire a solului cu enzime

Gradul de îmbogățire a solului	Catalază, O2cm3/g în 1 min	Dehidrogenază, mg TPP la 10 g la 24 de ore	Invertază, mg glucoză la 1 g la 24 de ore	Urază, mg NH4, la 10 g la 24 de ore	Fosfotază, mg P2O3 la 10 g la 1 oră
Foarte sărac	< 1	<1	<5	<3	<0,5
Sărac	1-3	1-3	5-15	3-10	0,5-1,5
Medie	3-10	3-10	15-50	10-30	1,5-5,0
Bogat	10-30	10-30	50-150	30-100	5-15
Foarte bogat	>30	>30	> 150	> 100	> 15

Determinarea activității dehidrogenazei

Instrumente, vase, reactivi:

Fotocolorimetru; hârtie milimetrică; soluție de glucoză 0,1 M; Soluție 1% de clorură de 2,3,5-trifeniltetrazoliu (TTC); CaC03; etanol; trifenilformazan (TFF).

Comanda de lucru

1. Puneți 1 g de pământ uscat la aer din fiecare probă în eprubete, adăugați 10 mg (la vârful unei spatule) de CaCO3, 1 cm3 de soluție de glucoză 0,1 M și 1 cm3 de soluție de TTX 1%; Se amestecă bine conținutul fiecărei eprubete.

2. Puneți eprubetele într-un anaerostat și pompați aerul cu o pompă la un vid de 10-12 mm Hg. Artă. în 2-3 minute. Se incubează apoi la 30 0 C timp de 24 de ore.

3. După ce a expirat timpul de incubare, se extrage conținutul tuburilor cu 25 cm 3 de alcool etilic în 3-4 doze. Pentru a face acest lucru, adăugați un volum mic de alcool în eprubetă și agitați timp de 5 minute până când apare o culoare roșie. Se lasă să se depună și se filtrează lichidul din subsol printr-un filtru de hârtie. Adăugați următoarea porție de alcool în eprubetă.

4. Colorimetrați soluția de formazan colorată rezultată folosind un FEC cu filtru albastru (500-600 nm).

5. Calculați cantitatea de formazan în miligrame folosind curba standard. Pentru a face acest lucru, pregătiți o soluție standard de formazan în alcool etilic la o concentrație de 0,1 mg per 1 cm3. Pregătiți soluții de lucru pentru întocmirea curbei prin diluarea soluției standard (aproximativ 5 puncte). Desenați o curbă standard pe hârtie milimetrică în sistem: densitate optică la o lungime de undă de 500-600 nm - concentrația de formazan în alcool.

6. Calculați activitatea dehidrogenazei. Conform tabelului 15 se evaluează gradul de saturaţie cu dehidrogenază a solurilor studiate.

Prelucrarea datelor

Activitatea dehidrogenazei (X) este exprimată în miligrame de TPP la 10 g de sol pe zi, conform formulei:

unde V este volumul total de filtrat, 25 cm3;

10 - factor de conversie pentru greutatea solului, g;

v este produsul volumelor de substrat și reactiv, 1 cm3;

A - cantitatea de TPP obţinută din curba de calibrare, mg/cm3. Eroarea de determinare este de până la 8%.

Determinarea activității invertazei

Instrumente, vase, reactivi:

Fotocolorimetru; soluție de zaharoză 5%; tampon acetat (pH 4,7); toluen; Soluția Felling: a - 40 g CuSO 4 × 5H 2 O dizolvate în apă și ajustate la 1 dm 3, filtrate printr-un filtru de hârtie, b - 200 g sare Rochelle (C 4 H 4 O 6 KNa × 4H 2 O) dizolvată în apă distilată, se adaugă 150 g de KOH și se ajustează la 1 dm 3

Comanda de lucru

1. Se pun 5 g din fiecare probă de sol în baloane cu o capacitate de 50 cm 3, se adaugă 10 cm 3 dintr-o soluție de zaharoză 5%, 10 ml tampon acetat (pH 4,7) și 5-6 picături de toluen.

2. Sigilați baloanele cu dopuri, agitați, puneți într-un termostat la o temperatură de 30 0 C timp de 24 de ore și agitați-le periodic.

3. După incubare, se filtrează conținutul baloanelor în baloane cotate de 25 cm 3 . Adu la punct.

4. Din filtrate, se iau 6 cm 3 în eprubete mari, se adaugă 3 cm 3 dintr-o soluție de sare Rochelle și 3 cm 3 dintr-o soluție de sulfat de cupru, se amestecă bine și se fierbe într-o baie de apă timp de 10 minute. Se obține un precipitat roșu.

5. Răciți eprubetele cu soluția în apă, filtrați conținutul în eprubete mari. Colorimetrul filtratului transparent utilizând FEC folosind un filtru de lumină cu o lungime de undă de 630 nm, lățimea cuvei 1 cm.

6. Pentru a obține o curbă de calibrare, se prepară o soluție standard: 6 mg glucoză la 1 cm3. Se prepară o serie de soluții prin diluare. Fotocolorimetru și trasează o curbă: densitate optică - concentrația de glucoză în 1 cm 3.

7. Calculați activitatea din tabel. 15 se evaluează gradul de saturație a solurilor studiate cu invertază.

Prelucrarea datelor

Activitatea invertazei (X) este exprimată în miligrame de glucoză per 1 g de sol pe 24 de ore, conform formulei:

unde A este cantitatea de glucoză obţinută din curba de calibrare din densitatea optică, mg/cm3;

m - proba de sol, 5 g;

V - volum total de filtrat, 25 cm3;

v - volumul de filtrat prelevat pentru analiză, 6 cm3.

Eroare de determinare - până la 5%.

Determinarea activității ureazei a solurilor

Instrumente, vase, reactivi:

Fotocolorimetru; Soluție de uree 2% în tampon fosfat (pH = 6,7); 50% soluție de sare Rochelle; soluţie 50% de CCl3COOH (acid tricloracetic); soluție 1% de KS1; reactiv Nessler; soluție standard NH 4 C1.

Comanda de lucru

1. Se pun 5 g de pământ uscat la aer în baloane cu o capacitate de 100 cm 3, se adaugă 20 cm 3 dintr-o soluție de uree 2% în tampon fosfat (pH 6,7) și 200 μl de toluen.

2. Închideți ermetic baloanele și puneți într-un termostat la o temperatură de 37 0 C timp de 4 ore.

3. După expunere, se adaugă 1 cm 3 de soluție de acid tricloracetic 50%.

4. Pentru a înlocui amoniacul absorbit din sol, adăugați 50 cm 3 1 N. soluție de clorură de potasiu.

5. Filtrați conținutul baloanelor.

6. Se pun 2 cm 3 din filtrat în baloane cotate de 50 cm 3, se diluează cu apă la 30 cm 3, apoi se adaugă 2 cm 3 dintr-o soluție de sare Rochelle 50% și 2 cm 3 din reactiv Nessler. Se umple baloanele cu apă până la semn, se amestecă și se colorează soluția colorată la o lungime de undă de 400 nm.

8. Calculați activitatea ureazei.

9. Conform tabelului. 15 se apreciază gradul de saturaţie cu urează a solurilor studiate.

Prelucrarea datelor

Activitatea ureazei (X) este exprimată în miligrame de N-NH4 per 1 g de sol în 4 ore, conform formulei:

V - volum total de filtrat, 50 cm3;

m - probă de sol, 5 g.

Întrebări pentru auto-studiu:

1. Ce este activitatea catalazei?

2. Definiți activitatea invertazei.

3. Descrieți activitatea ureazei.

4. Ce este un amestec tampon?

5. Principiul și esența metodei de determinare a activității enzimelor din sol.

6. Metodologia de recoltare a probelor de sol.

APLICAȚII

Tabelul 1 - Lista aproximativă a organismelor - indicatori de saprobitate

Organismele	Saprobitate
Bacteriile filamentoase:
Sphaerotilus natans	r
Beggiatoa sp.	r
Thiothrix sp.	r
Ciuperci:
Leptomitus lacteus	α
Mucor racemosus	α
Fusarium aquaeductum	r
Alge marine:
albastru-verde:
Anabaena flos aquae	β
Microcystis aeruginosa	β
Aphanizomenon flos aquae	β
Oscillatorla tenuis	α
Diatomee	-
Cymbella cesati	O
Oomphonema cevli	O
Melostra granulata	β
Navicula angustata	α
Navicula apiculata	α
Synedra acus	β
Synedra ulna	β
Nitzschia palea	α
Euglenaceae:
Euglena acus	β
Euglena viridis	r
Euglena deses	α
verde și protococic:
Volvox globator	o-β
Ankistrodesmus falcatus	β-α
Crucigenta rectangularis	a-β
Scenedesmus quadricauda	β
Draparnaldia sp.	O
Ulothrix zonata	O
Stlgeoclonium tenue	α
Animale:
amibă:
Pelornyxa palustris	r

Organismele	Saprobitate
ciliati:
Colpidium, campylum	p
Colpllum colpoda	p
Euplotes charon	β
Chllodon cucullulus	p
Opercularia coaretata	α
Paramecium caudatum	α
Spirostomum amblguum	α
Stentor coeruleus	α
Vortlcella convallarla	α
Vorticella microstoma	p
Podophrya fixa	α
rotifere:
Kellcottia longispina (sin. Notholca Iongispina)	O
Keratella cochlearls	β
Keratella quadrata	β
Lunar Leucane (sin. Lunar Monostyla)	β
Rotaria rotatoria (sin. Rotifer vulgaris)	α
Oligohete:
Limnodrilus hofmelsterl	p
Tub daca ex tublfex	p
Stylarla lacustris	β
crustacee:
Daplmla magna	α
Daphnla pulex	α
Leptodora kindtli	O
Eudiaptomus gracilis	o
Astacus fluviatilis	o
insecte:
Caenls macrura	o
Heptagenia coerulana	β
Chironomus plumosus	r
peşte:
platica:	β
mreana	β
păstrăv	o
lin	β-α

Tabelul 2 - Scala de frecvență pentru transformarea organismelor în 100 de câmpuri pe frecvență

Valoarea frecvenței	Microbentos	Fouling
Numărarea datelor	Sumă în 100 de câmpuri
Prima categorie de mărime
	Nu mai mult de 1 în fiecare al 2-lea câmp vizual Nu mai mult de 2 în câmpul vizual Nu mai mult de 10 în câmpul vizual Nu mai mult de 30 în câmpul vizual Nu mai mult de 60 în câmpul vizual Mai mult de 60 în câmpul vizual	Nu mai mult de 1 în fiecare al 2-lea câmp vizual Nu mai mult de 2 în câmpul vizual Nu mai mult de 10 în câmpul vizual Nu mai mult de 50 în câmpul vizual Nu mai mult de 250 în câmpul vizual Mai mult de 250 în câmpul vizual	1-50 50-200 200-1000 1000-5000 5000-25000 Mai mult de 25000
Categoria a 2-a dimensiune
	Nu mai mult de 1 în fiecare al 20-lea câmp vizual Nu mai mult de 1 în fiecare al 5-lea câmp vizual Nu mai mult de 1 în câmpul vizual Nu mai mult de 3 în câmpul vizual Nu mai mult de 6 în câmpul vizual Mai mult de 6 în câmpul vizual	Nu mai mult de 2 din 20 de câmpuri vizuale Nu mai mult de 1 din 5 câmpuri vizuale Nu mai mult de 1 în câmpul vizual Nu mai mult de 5 în câmpul vizual Nu mai mult de 25 în câmpul vizual Mai mult de 25 în câmpul vizual de vedere	1-5 6-20 21-100 100-500 500-2500 Mai mult de 2500
Categoria a 3-a dimensiune
	1 din 100 câmpuri vizuale 1 din 50 câmpuri vizuale Nu mai mult de 1 din 10 câmpuri vizuale Nu mai mult de 1 din 4 câmpuri vizuale Nu mai mult de 1 din 2 câmpuri vizuale Aproximativ 1 pe câmp vizual	1 din 100 câmpuri vizuale 1 din 50 câmpuri vizuale Nu mai mult de 1 din 10 câmpuri vizuale 1 din 2 câmpuri vizuale Nu mai mult de 2 în câmpul vizual Mai mult de 2 în câmpul vizual	3-10 10-50 50-200 Mai mult de 200

Aplicație

Tabel 13. Conversia rezultatelor contabile cantitative în valori de frecvență

Aplicație

Exemplu de calcul al saprobității

Exemplu: râu sub oraș. Data ________________ Comunitate: murdar.

Organismele	s	h	sft
Euglena viridis	p
Scenedesmus acuminatus	β
Spirogyra sygmoidea	β
Closterium acerosum	α
Closterium moniliierum	β
Cyclotella menengiana	α
Cymbella veziculosa	β
Diatom vulgar	β
Melosira italica	β
Melosira varians	β
Navicula cryptocephala	α
Navicula viridua	α
Nitzschia acicularis	β
Nitzschia palea	α
Surirella ovata	β
Chilidonella cuculata	α
Colpoda cuculus	α
		Sh=41	S(sh)=103

Sh p =3; Sh a =15; Sh β =23.

S=S(sh)/(Sh)-103/41=2,51/

Calculul erorii:

Intervalul de acuratețe pentru fiabilitatea statistică este de 95%.

S=s±t 0,05 s S =2,51±2,02×0,1;

Informații conexe.

Invertaza - catalizează reacțiile de descompunere hidrolitică a zaharozei în cantități echimolare de glucoză și fructoză, afectează și alți carbohidrați cu formarea de molecule de fructoză - un produs energetic pentru viața microorganismelor, catalizează reacțiile fructozei transferazei. Studiile multor autori au arătat că activitatea invertazei mai bine decât a altor enzime reflectă nivelul de fertilitate și activitatea biologică a solurilor.[...]

Analizele invertazei după 1 an indică o scădere suplimentară a acesteia în toate probele de 2-3 ori în funcție de tipul de sol, ceea ce se explică aparent prin epuizarea solului de către compușii care conțin carbon.[...]

Din clasa hidrolazelor, a fost studiată activitatea invertazei, care hidrolizează zaharoza în glucoză și fructoză, și ureazei, care catalizează hidroliza ureei. Activitatea acestor enzime în sol este foarte scăzută, dar când se adaugă turbă aceasta crește proporțional cu dozele sale și depinde puțin de cantitatea de îngrășăminte minerale. Trebuie remarcat faptul că aplicarea celei mai mari doze (NPKT-uri, precum și CaCOe) nu prezintă avantaje față de doze mai mici de îngrășăminte în stimularea activității atât a hidrolazelor, cât și a oxidoreductazelor.

Pentru ruta aeroport - sat. Kangalassa, nu a fost găsită o relație inversă între activitatea ureazei, invertazei și proteazei și conținutul de plumb. Aceasta indică absența unui efect inhibitor al plumbului la o doză care nu depășește MPC. Există o creștere paralelă a activității tuturor enzimelor și plumbului cu distanța față de sursa de poluare, care în acest caz se explică printr-o creștere a conținutului de humus din sol. Se știe că solurile cu un conținut ridicat de humus acumulează HM într-o măsură mai mare și se caracterizează prin creșterea FA.[...]

Compușii din acest grup inhibă creșterea lăstarilor noi, reduc temporar activitatea invertazei la sfecla de zahăr și suprimă biosinteza clorofilei. Totuși, efectul lor principal este de a suprima biosinteza aminoacizilor aromatici. Compuși precum N-fosfonmetilglicina suprimă această sinteză acționând la locurile de conversie a acizilor dehidrochinic și prefenic.[...]

Aparent, formarea zaharozei are loc în celulele parenchimului floemului, de unde aceasta intră în tuburile sită, care sunt lipsite de enzime care descompun zaharoza (invertaza), ceea ce determină siguranța acestui compus pe toată durata transportului său. [...]

Lucrările efectuate ne permit să concluzionăm că acumularea formelor mobile de plumb și nichel în doze care depășesc MPC duce la o scădere a activității enzimatice în sol. O scădere a activității proteazei, ureazei și invertazei în sol determină o inhibare corespunzătoare a proceselor de hidroliză a proteinelor, ureei și oligozaharidelor, ceea ce duce, în general, la o scădere a activității biologice a solurilor. Schimbarea PA este o metodă promițătoare de diagnosticare a stării ecologice a solurilor. Dintre enzimele pe care le-am examinat, ureaza prezintă cele mai înalte proprietăți de diagnosticare.[...]

Starea solurilor a fost evaluată prin două metode de bioindicare: prin activitatea enzimatică a solurilor și efectul mutațional al solurilor asupra obiectului testat. În solurile urbane s-a determinat activitatea a trei enzime - invertaza, catalaza și ureaza (Khaziev, 1990), dintre care cea mai variabilă a fost activitatea ureazei. Din acest motiv, indicatorii acestei enzime particulare au fost aleși pentru evaluarea integrală, a cărei activitate depindea în mare măsură de concentrația unei game largi de poluanți în sol.[...]

Analizele histochimice au făcut posibilă stabilirea comunității regimului oxidativ al polenului și al tuburilor de polen la diverși reprezentanți ai angiospermelor. S-a stabilit că cele mai intense procese biochimice au loc la vârful tubului polen.[...]

Un alt grup de schimbări evocatoare este asociat cu activarea proceselor energetice necesare implementării programului morfogenetic de dezvoltare reproductivă.[...]

Când se introduc cantități mari de HCBD atât sub formă lichidă, cât și granulară, inhibarea dezvoltării anumitor grupuri de microorganisme nu dispare nici măcar cu un an și jumătate după fumigare. Activitatea enzimelor din sol (catalaza și invertaza) până în acest moment este, conform acestor variante experimentale, de 70-80% din activitatea enzimelor din varianta martor la 5 luni după introducerea unor rate mari de HCBD (lichid și granular). , conținutul de nitrați din sol scade, ceea ce indică inhibarea procesului de nitrificare.[...]

Proprietățile agrochimice ale solurilor au fost determinate prin metode general acceptate, pH-ul extractelor de apă și sare - potențiometric, conținut de carbon - prin metoda lui Tyurin, azot mobil - conform Bashkin și Kudeyarov, fosfor mobil - conform Chirikov, activitatea enzimatică a solurilor (invertază, ureaza și catalaza) - conform lui Khaziev.[ ...]

Mulți reprezentanți ai ciupercilor radiante au o enzimă amilază, cu care organismele descompun amidonul cu intensitate diferită, în funcție de tipul de cultură. Unele culturi descompun amidonul în dextrine, altele în zaharuri. În unele actinomicete, a fost descoperită enzima invertaza, care descompune zaharoza în zaharuri ușor digerabile - glucoză și fructoză. S-a remarcat că proactinomicetele pot metaboliza zaharoza fără descompunerea acesteia.[...]

Asemenea niveluri de poluare s-au reflectat și în conținutul formelor mobile de compuși ai metalelor grele accesibile plantelor. Numărul lor a crescut și el de 1,5-2 și chiar de 5 ori. Aceste schimbări au afectat biota solului, proprietățile generale ale solului și fertilitatea solului. În special, activitatea enzimelor solului a scăzut brusc: invertază, fosfatază, urază, catalază; Producția de CO2 a scăzut de aproximativ 2 ori. Activitatea enzimatică este un bun indicator integral al situației mediului în sistemul sol-plantă. Pe solurile contaminate, randamentul diferitelor culturi a scăzut, de asemenea, drastic. Astfel, randamentul de tomate (c/ha) a scăzut în medie de la 118,4 la 67,2; castraveți - de la 68,3 la 34,2; varză - de la 445,7 la 209,0; cartofi - de la 151,8 la 101,3; mere - de la 72,4 la 32,6 și piersici - de la 123,6 la 60,6.[...]

Dintre solurile de tundră ale luncii inundabile, potențialul de activitate biochimică crește de la solurile din lunca fluvială la cele centrale și de lângă terasă. La rândul său, activitatea enzimatică în solurile organice de câmpie inundabilă este mai mare decât în ​​solurile minerale. În orizonturile humusului (0-13 cm) ale solurilor studiate, există o activitate destul de mare a ureazei, invertazei, fosfatazei și dehidrogenazei - enzime implicate în procesele metabolice ale azotului, carbohidraților, fosforului și redox.[...]

Activitatea fosfatazei este scăzută și, în majoritatea cazurilor, nu există activitate de fosfatază, care este asociată cu un conținut foarte scăzut de fosfor mobil pe fondul unui conținut relativ ridicat al formelor sale în vrac în orizonturile humus-turboase. Spre deosebire de enzimele implicate în procesele metabolice ale azotului și fosforului, enzimele metabolismului hidrocarburilor (invertaza) își manifestă activitatea până la orizonturile supra-permafrost, care este determinată de conținutul de humus al profilului.[...]

Modificarea activității enzimatice a solului pe parcursul celor patru ani de experiment este prezentată în tabel. 6.8. După cum se poate observa din rezultatele obținute, activitatea ureazei și fosfatazei a scăzut, dar principalele modele - activitate mai mare în variante fără utilizarea EPS la aplicarea îngrășămintelor minerale și turbei și absența activității enzimatice în variantele de control - rămân. În același timp, activitatea invertazei, care joacă un rol important în ciclul carbonului în biogeocenoză, crește în al patrulea an în aproape toate variantele experimentale, inclusiv cu adăugarea de PPS, ceea ce confirmă și intensitatea proceselor de mineralizare. de turbă și universuri.[... ]

O metodă foarte promițătoare de purificare a apei de tot felul de poluanți, în special de cele sintetice, este utilizarea enzimelor imobilizate (fixe, insolubile) - „enzime de a doua generație”. Ideea de a fixa enzime pe un purtător insolubil în apă și de a utiliza astfel de catalizatori puternici în procesele tehnologice și în medicină a apărut cu mult timp în urmă. În 1916, invertaza a fost adsorbită pe cărbune activ în hidroxid de aluminiu proaspăt izolat. Din 1951, conjugarea proteinelor cu celuloza a fost folosită pentru fracţionarea anticorpilor şi izolarea antigenelor. Până de curând, exista o singură metodă de fixare a enzimelor - adsorbția fizică obișnuită. Cu toate acestea, capacitatea de adsorbție a materialelor cunoscute pentru proteine ​​este în mod clar insuficientă, iar forțele de aderență sunt mici, iar ruperea legăturii dintre enzimă și suprafața adsorbantului poate apărea din cele mai mici modificări ale condițiilor procesului. Prin urmare, această metodă de imobilizare nu și-a găsit o aplicație largă, dar întrucât este simplă și poate, aparent, ajuta la clarificarea mecanismului de acțiune al enzimelor în sistemele vii, nămol și sol, iar în unele cazuri poate fi folosită în practică, unii cercetători sunt studierea adsorbției enzimelor, căutarea unor medii noi, eficiente etc.[...]

Având în vedere modificările fiziologice pronunțate și de lungă durată ale creșterii și dezvoltării cauzate de etilenă, nu pare surprinzător faptul că apar modificări și în sinteza ARN și a proteinelor și în activitatea enzimatică. Posibilitatea unui efect direct al etilenei asupra activității diferitelor enzime, de exemplu glucozidaza, a-amilaza, invertaza și peroxidaza, a fost testată în mod repetat, dar s-au obținut rezultate negative. Cu toate acestea, sinteza unui număr de enzime crește în mod clar. Peroxidaza este una dintre enzimele sintetizate relativ repede după expunerea la etilenă. În fructele citrice, sinteza fenil-alanina amoniac liază este îmbunătățită, iar CO2 și inhibitorii de transcripție blochează acest proces. În țesutul de separare, etilena determină formarea celulazei. Legătura dintre acest efect și stimularea procesului de separare este evidentă. Adevărat, separarea accelerată are loc chiar înainte de creșterea sintezei celulazei, dar acest lucru se explică probabil prin faptul că etilena provoacă și eliberarea celulazei din forma legată și secreția acesteia în spațiile intercelulare. Eliberarea amilazei din celulele aleuronice de orz este, de asemenea, accelerată de acțiunea etilenei. Efectele rapide ale etilenei, de exemplu suprimarea alungirii celulare, care apare după numai 5 minute, sunt asociate mai degrabă cu efecte asupra membranelor decât cu modificări ale sintezei proteinelor.[...]

După cum se știe, unul dintre motivele toxicității solurilor este salinitatea acestora. Fluidele de foraj uzate și tăieturile de foraj conțin în unele cazuri o cantitate semnificativă de săruri minerale periculoase pentru sol. Prin urmare, este de interes să se identifice influența acestui factor asupra productivității biologice a solurilor. Rezultatele cercetării indică faptul că compușii minerali în cantități mai mari de 0 8-4,0 kt/m2 de sol reduc brusc activitatea invertazei, iar în cantități mai mari de 1,5-1,6 kg/m2 de sol încep să afecteze semnificativ randamentul terenurilor cultivate culturi.[...]

Mierea este un produs bogat în calorii. Mierea naturală este o substanță dulce, vâscoasă și aromată produsă de albine din nectarul plantelor, precum și din miere sau miere. Mierea poate apărea ca o masă cristalizată. Valoarea mierii constă în faptul că are proprietăți bactericide. Prin urmare, mierea nu este doar un produs alimentar valoros, ci și un produs medicinal. Principalele componente ale mierii de flori sunt zaharurile din fructe și din struguri, din care conține aproximativ 75%. Conținutul caloric al mierii este de peste 3 mii de calorii. Conține enzime: diastază (sau amilază), invertază, catalază, lipază.[...]

Studiile au fost efectuate în valea cursurilor inferioare ale râului Sysola (Republica Komi, subzona taiga mijlocie). Parametrii biochimici ai solurilor s-au caracterizat prin nivelul de activitate al oxidoreductazelor (catalaza), hidrolazelor (invertaza) și eliberarea de CO2 de la suprafața solului. În toate perioadele de prelevare, valorile maxime ale activității catalitice au fost observate în gunoaiele forestiere ale solului Adl (4,2-8,6 ml 02/g sol), cel mai uscat din seria de soluri studiate. Cu toate acestea, solul Al a fost lider în ceea ce privește nivelurile de invertază la toate perioadele de prelevare (11,9-37,8 mg glucoză/g sol în orizontul AO). În același sol, s-a observat un maxim al emisiilor de CO2 în iulie (0,60±0,19) kg/ha-oră. Folosind indicatorul integral BAP, care ține cont de toți parametrii activității biologice, se arată că procesele biologice cele mai active în toate perioadele de prelevare au loc în solul de Al, care ocupă o poziție intermediară în regimul hidrotermal între solurile Adl și Alb. .[...]

Destabilizarea procesului de nitrificare perturbă intrarea nitraților în ciclul biologic, a căror cantitate determină răspunsul la schimbările din mediul complexului denitrificator. Sistemele enzimatice ale denitrificatoarelor reduc rata de recuperare completă, implicând mai puțin protoxid de azot în etapa finală, a cărui implementare necesită costuri energetice semnificative. Ca urmare, conținutul de protoxid de azot din atmosfera supraterană a ecosistemelor erodate a ajuns la 79 - 83% (Kosinova și colab., 1993). Înstrăinarea unor materii organice din cernoziomuri sub influența eroziunii afectează refacerea fondului de azot în timpul fixării azotului foto- și heterotrof: aerob și anaerob. În primele etape ale eroziunii, fixarea tocmai anaerobă a azotului este suprimată într-un ritm rapid datorită parametrilor părții labile a materiei organice (Khaziev, Bagautdinov, 1987). Activitatea enzimelor invertazei și catalazei în cernoziomurile puternic spălate a scăzut cu peste 50% în comparație cu cele nespălate. În solurile cenușii de pădure, pe măsură ce eroziunea lor crește, activitatea invertazei scade cel mai puternic. Dacă în solurile slab erodate se produce o atenuare treptată a activității cu adâncimea, atunci în solurile puternic erodate, activitatea invertazei este foarte mică sau nu este detectată în stratul subsol. Acesta din urmă este asociat cu apariția de orizonturi iluviale cu activitate enzimatică extrem de scăzută la suprafața zilei. Nu a existat o dependență clară de activitatea fosfatazei și, mai ales, a catalazei de gradul de eroziune a solului (Lichko, 1998).[...]

Substanțele primare din licheni sunt în general aceleași ca și în alte plante. Membranele hifelor din talul lichenului sunt compuse în principal din carbohidrați. Chitina (C30 H60 K4 019) se găsește adesea în hife. O componentă caracteristică a hifelor este lichenina polizaharidă (C6H10O6)n, numită lichen amidon. Un izomer mai puțin obișnuit al licheninei, izolichenina, se găsește, pe lângă membranele hifelor, în protoplast. Dintre polizaharidele cu molecul mare din licheni, în special în membranele hifelor, se găsesc hemiceluloze, care sunt, evident, carbohidrați de rezervă. În spațiile intercelulare ale unor licheni s-au găsit substanțe pectinice care, absorbind cantități mari de apă, umflă și mucusează talul. Multe enzime se găsesc și în licheni - invertază, amilază, catalază, urază, zimază, lichenază, inclusiv extracelulare. Dintre substanțele care conțin azot, în hifele lichenilor s-au găsit mulți aminoacizi - alanină, acid aspartic, acid glutamic, lizină, valină, tirozină, triptofan etc. Ficobiontul produce vitamine în licheni, dar aproape întotdeauna în cantități mici. [...]

În timpul experimentelor s-a constatat că deșeurile de foraj semi-lichide și solide au un efect extrem de negativ asupra productivității biologice a solurilor. Se știe că petrolul și produsele petroliere conținute în deșeuri au cel mai mare impact negativ. Acești poluanți reduc semnificativ activitatea enzimelor redox și hidrolitice, ceea ce duce la suprimarea activității microbiologice a solului. Acest efect este pronunțat pentru deșeurile care conțin mai mult de 4-5% ulei și produse petroliere. Cu un conținut mai scăzut al acestui poluant, efectul de reducere a productivității biologice a tipurilor de sol luate în considerare este tipic pentru o perioadă de la 3 până la 6 luni, iar apoi are loc o proliferare crescută a bacteriilor fixatoare de azot, denitrificatoare și reducătoare de sulfat. , care folosesc petrolul și derivații săi ca sursă de carbon și energie, în Ca urmare, are loc oxidarea și mineralizarea treptată a petrolului. În același timp, randamentul culturilor și activitatea invertazei scad în mod natural. Când deșeurile conțin mai mult de 5% ulei și produse petroliere, activitatea vizibilă a microflorei bacteriene oxidante de hidrocarburi nu este observată nici după 1 an. Acest nivel de contaminare a deșeurilor este critic și, prin urmare, necesită utilizarea unor tehnici speciale agrotehnice și agrochimice care stimulează productivitatea biologică a solurilor (aplicarea de îngrășăminte care conțin azot, fosfor și potasiu; aerarea intensivă a zonei de poluare cu petrol; însămânțarea de ierburi speciale care intensifică activitatea microflorei bacteriene care digeră hidrocarburile).[ ...]

Pentru a studia mecanismul și natura influenței deșeurilor de foraj semi-lichid (fluide de foraj uzate) și solide (bușii de foraj), de exemplu. acele tipuri de deșeuri care sunt rambleate cu pământ mineral în gropi de nămol în timpul eliminării acestora, au fost efectuate studii de vegetație-câmp și de teren privind productivitatea biologică a solurilor și dezvoltarea pe această bază a unui set de măsuri agrotehnice pentru refacerea terenurilor contaminate. . Experimentele au fost efectuate conform metodelor standard. Am experimentat cu deșeuri de foraj de diferite grade de contaminare cu petrol și produse petroliere (OP), carbon organic (indicator chimic al cererii de oxigen - COD) și săruri minerale (indicator de reziduuri calcinate - PO), care au fost adăugate în sol într-un interval de 1: 1 raport. Intervalul și nivelul deșeurilor contaminate sunt următoarele: pentru NG1 - 1,0-12,0%; conform COD - 20,0 - 60,0 kg/m3; conform software-ului (în ceea ce privește unitatea de suprafață a solului) - 0,4-1,6 kg/m2 de sol. În studii au fost utilizate trei tipuri de sol, adică. cele mai comune tipuri de sol pe care se efectuează foraje în zonele de utilizare agricolă activă a terenurilor. Indicatori integranți ai productivității biologice a solurilor au fost randamentul orzului standard din soiul „Courier” și activitatea invertazei, care a fost determinată printr-o metodă binecunoscută.[...]

Cu toate acestea, în ciuda relației strânse care există între licheni și substratul pe care aceștia se așează, încă nu se știe cu certitudine dacă lichenii folosesc substratul doar ca loc de atașare sau extrag din acesta unele substanțe nutritive necesare vieții lor. Pe de o parte, capacitatea lichenilor de a crește pe substraturi sărace în nutrienți dă motive să credem că folosesc substratul doar ca loc de atașare. Totuși, pe de altă parte, toleranța selectivă manifestată de licheni în timpul așezării, limitarea strictă a majorității lor la un anumit substrat, dependența compoziției speciilor a vegetației licheni nu numai de proprietățile fizice, ci și chimice ale substratul sugerează involuntar că lichenii folosesc substratul și cum sursă de energie suplimentară. Acest lucru este confirmat de studiile biochimice efectuate în ultimii ani. De exemplu, s-a dovedit că același tip de lichen care crește pe diferite specii de copaci poate avea o compoziție diferită a substanțelor lichenice. Dovezi și mai evidente sunt descoperirea enzimelor extracelulare în licheni care sunt eliberate în mediul extern. Enzimele extracelulare, cum ar fi invertaza, amilaza, celulaza și multe altele, sunt destul de larg reprezentate în licheni și au activitate destul de mare. În plus, după cum s-a dovedit, ele sunt cele mai active în partea inferioară a talului, cu care lichenul este atașat de substrat. Aceasta indică posibilitatea influenței active a talului lichenului asupra substratului pentru a extrage nutrienți suplimentari din acesta.

Activitatea enzimatică a solurilor este unul dintre indicatorii activității biologice potențiale a solurilor, care caracterizează capacitatea potențială a sistemului de a menține homeostazia.

În sol se acumulează un anumit „bazin” de enzime, a cărui compoziție calitativă și cantitativă este caracteristică unui anumit tip de sol.

Natura impactului hidrocarburilor petroliere asupra enzimelor solului este determinată în primul rând de structura chimică a hidrocarburilor. Cel mai puternic

356 Partea I. Exemple de aplicare a biotehnologiei VAS în știință și producție

Inhibitorii noștri sunt compuși aromatici, al căror efect negativ se manifestă asupra tuturor enzimelor redox și hidrolitice luate în considerare. Fracțiile n-parafină și ciclo-parafină, dimpotrivă, au un efect preponderent activator, mai ales în concentrații scăzute. Un alt factor care determină natura influenței poluării cu petrol sunt proprietățile solului însuși și, mai ales, capacitatea sa naturală de tamponare. Solurile cu o capacitate tampon mare reacţionează mai puţin brusc la poluare.

Contaminarea cu ulei afectează activitatea enzimatică în întregul profil al solului. Când solurile sunt poluate cu petrol, schimbul de elemente organice de bază în sol: carbon, azot, fosfor este perturbat. Acest lucru este evidențiat, în primul rând, de modificările activității complexelor enzimatice implicate în circulația acestora.

Activitatea unor enzime: catalaza, ureaza, nitritul și nitrat reductaza, amilaza poate fi utilizată ca indicatori ai contaminării solului cu ulei, deoarece gradul de modificare a activității acestor enzime este direct proporțional cu doza de poluant și cu timpul. rămâne în sol. În plus, determinarea activității enzimelor studiate nu prezintă dificultăți metodologice și poate fi utilizată pe scară largă pentru caracterizarea solurilor contaminate cu hidrocarburi petroliere.

Enzime redox. Se știe că descompunerea hidrocarburilor petroliere în sol este asociată cu procese redox care au loc cu participarea diferitelor enzime. Cei mai importanți și răspândiți degradatori de ulei în microorganismele solului sunt enzimele dehidrogenaza și catalaza. Nivelul activității lor în sol este un anumit criteriu pentru starea solului în raport cu capacitatea sa de auto-curățare din ingredientele petroliere: dehidrogenaza este direct implicată în descompunerea hidrocarburilor și oxigenul foarte activ format cu participarea catalazei. furnizează oxigen disponibil microorganismelor implicate în procesele de descompunere a hidrocarburilor.

În urma experimentelor efectuate de N.A. Kireeva, s-a constatat că la 3 zile după contaminarea cu ulei, activitatea enzimelor redox din sol scade considerabil în comparație cu solul martor. Aceste modificări persistă la un an de la contaminare. Cu toate acestea, la un an de la începerea experimentelor, activitatea enzimelor redox crește ușor, diferențele dintre activitatea catalazei și dehidrogenazei în solul de control și a variantelor ușor poluate scad semnificativ, ceea ce indică capacitatea ecosistemului solului de a restabilirea activității biologice la nivelul inițial în decurs de un an cu o poluare ușoară.

Enzime ale metabolismului azotului. În sol se găsesc sisteme enzimatice hidrolitice și redox, realizând transformarea secvențială a substanțelor organice care conțin azot prin stadii intermediare la forma minerală de azotat și invers, reducând azotul nitrat în amoniac.

Uraza, o enzimă a cărei acțiune este asociată cu procesele de hidroliză și conversie a azotului ureic într-o formă accesibilă, este cea mai studiată. În solurile contaminate cu ulei, activitatea ureazei crește atât în ​​experimente de teren, cât și de laborator, în toate solurile luate în considerare. Modificarea activității acestei enzime este în deplină concordanță cu creșterea numărului de microorganisme heterotrofe, creșterea conținutului de forme amoniacale de azot și azot total în solul contaminat. Activitatea altor enzime hidrolitice ale metabolismului azotului - proteaza, asparaginaza, glutaminaza - scade sub influența poluării cu petrol.

Un rol major în metabolismul azotului în sol îl revine enzimelor redox: nitrat reductază, nitrit reductază și hidroxilamin reductază, care în condiții anaerobe sunt implicate în reducerea formelor oxidate de azot la amoniac. Contaminarea solului cu ulei are un efect ambiguu asupra acestor enzime. Activitatea nitrat reductazei și nitrit reductazei scade, iar activitatea hidroxilamină reductazei crește.

Activitatea ureazei, nitriților și nitrat reductazei poate fi utilizată ca unul dintre indicatorii de diagnosticare a poluării solului cu petrol, deoarece, în primul rând, aceste enzime sunt mai puțin susceptibile la factorii de mediu și, în al doilea rând, există o dependență clară a activității lor de gradul de contaminare a solului.

Activitatea enzimelor hidrolitice implicate în ciclul carbonului. Rolul principal în ciclul carbonului din sol îl revine carbohidrazelor, care descompun carbohidrații de diferite naturi și origini.

Imediat după contaminarea solului de pădure gri închis, nu s-au constatat diferențe semnificative între activitatea invertazei solurilor din variantele contaminate și cele necontaminate. Creșterea activității după un an la probele cu doze slabe și medii de poluare se datorează probabil descompunerii intensive a reziduurilor de plante moarte. O concentrație mare de ulei, care duce la crearea de anaerobioză într-o măsură mai mare decât concentrațiile mici și medii, creează condiții limitative pentru dezvoltare

microorganisme aerobe care degradează celuloza cu abundență de substrat. Acest lucru poate explica scăderea observată a activității invertazei în această variantă. Activitatea celulazei și amilazei scade atunci când sunt expuse la ulei.

Astfel, luarea în considerare a funcționării doar a trei enzime principale ale metabolismului carbohidraților atunci când hidrocarburile petroliere intră în sol indică schimbări profunde care au loc în sol. Procesele de descompunere a reziduurilor vegetale incetinesc, rezultand o modificare a transformarii compusilor organici spre deteriorare. Există o dependență clară a activității carbohidrazelor de gradul de contaminare a solului cu ulei.

Fosfohidrolaze. În sol, fosforul se prezintă sub formă de compuși anorganici și organici. Formele inaccesibile de fosfor sunt absorbite de plante datorită activității fosfohidrolazelor, care elimină fosforul din compușii organici. Contaminarea solului cenușiu al pădurii cu ulei reduce activitatea fosfatazei. Motivul acestei scăderi a activității fosfatazei poate fi fie învelirea particulelor de sol în ulei, care împiedică furnizarea de substrat, fie efectul inhibitor al metalelor grele, a căror concentrație crește în solurile contaminate cu ulei. Scăderea observată a activității fosfatazei este unul dintre motivele scăderii conținutului de fosfor disponibil în solul contaminat cu ulei. La un an de la contaminare, activitatea fosfatazei rămâne la un nivel scăzut, iar conținutul de fosfor disponibil scade odată cu creșterea dozei de ulei.

Hidrocarburile petroliere inhibă activitatea ADNazei, RNazei și ATPazei.

Astfel, pătrunderea uleiului în sol duce la o întrerupere a regimului fosforic al solului, la scăderea conținutului de fosfați mobili și la inactivarea fosfohidrolazelor. Ca urmare, nutriția cu fosfor a plantelor și aprovizionarea acestora cu formele disponibile de fosfor se deteriorează.