Kateri encimi označujejo stanje tal. Encimska aktivnost tal. Značilnosti talnih encimov

Procesi metabolizma in energije med razgradnjo in sintezo organskih spojin, prehod težko prebavljivih hranil v oblike, ki so lahko dostopne rastlinam in mikroorganizmom, potekajo s sodelovanjem encimov.

Encim invertaza (a-fruktofuranozidaza) katalizira razgradnjo različnih ogljikovih hidratov v molekule glukoze in fruktoze.

Številni podatki potrjujejo povezavo med aktivnostjo invertaze z biološko aktivnostjo tal, vsebnostjo organske snovi v njej, donosom poljskih pridelkov in spremembami, ki se pojavljajo v tleh med kmetijsko uporabo (Khaziev F.Kh., 1972; Galstyan). A.Sh., 1978; Vasilyeva L.I., 1980).

Z večanjem globine oranja se je aktivnost invertaze v zgornji plasti tal nekoliko zmanjšala, kar je razloženo z izčrpanostjo te plasti tal, saj se pri globokem oranju večina rastlinskih ostankov vgradi v spodnje plasti. Kopičenje večine ostankov po žetvi v zgornjem sloju tal med gojenjem brez deske povzroči zmanjšanje aktivnosti invertaze v sloju 30-40 cm do konca rastne sezone rastline za 5-15 %.

Na pognojenem ozadju se je aktivnost invertaze v povprečju povečala za 5 % šele po oranju. Glede na metode brez deske obdelave tal gnojila niso vplivala na aktivnost tega encima.

Delovanje ureaze je povezano s hidrolitično cepitvijo vezi med dušikom in ogljikom (CO-IN) v molekulah organskih spojin, ki vsebujejo dušik. Zato mnogi raziskovalci ugotavljajo pozitivno povezavo med aktivnostjo ureaze in vsebnostjo dušika in humusa v tleh. Vendar pa aktivnost ureaze ni odvisna samo od skupne količine humusa, temveč od njegove kakovosti, ki je povezana predvsem z vrednostjo razmerja med ogljikom in dušikom (C: 14). Organska snov z najširšim razmerjem med ogljikom in dušikom ustreza najvišji aktivnosti ureaze; ko se razmerje med ogljikom in dušikom zmanjša, se zmanjša tudi aktivnost encimov. To je po mnenju V.D. Mukha in L.I. Vasilyeva, opozarja na regulacijski učinek ureaze na procese transformacije organskih spojin, ki vsebujejo dušik, v tleh. V naših študijah se je med variantami gojenja z oralno ploščo največja aktivnost ureaze pokazala pri oranju do globine 20-22 cm, kar je povzročilo znatno zmanjšanje aktivnosti tega encima. Tako se je na začetku vegetacijske sezone rastlin pri oranju na 35-37 cm v sloju zemlje 0-40 cm sprostilo 20 % manj amoniaka kot pri oranju na običajni globini 20-22 cm (povprečje 1980-1982, mg YN 3 na 1 g zračno suhih tal).

Intenzivnost in smer procesov pretvorbe organske snovi v tleh določata tudi aktivnost redoks encimov polifenoloksidaze in peroksidaze. Polifenol oksidaza sodeluje pri pretvorbi organskih spojin aromatske serije v humusne komponente (Mishustin E.N. et al., 1956, Kononova M.M., 1963, 1965). Pri razgradnji humusnih snovi je veliko mesto namenjeno peroksidazi in katalazi (Nikitin D.I., 1960). Raziskovalci ugotavljajo visoko pozitivno korelacijo med razgradnjo humusa in aktivnostjo peroksidaze ter skoraj funkcionalno negativno povezavo z aktivnostjo polifenol oksidaze (Chunderova A.I., 1970, Dulgerov A.N., 1981). Nasprotna usmeritev delovanja peroksidaze in polifenoloksidaze ter en sam cilj njune uporabe sta omogočila A.I. Chunderova je predlagala koncept "koeficienta kopičenja humusa", katerega vrednost je določena z razmerjem med polifenoloksidazno aktivnostjo tal in peroksidazno aktivnostjo.

Po naših raziskavah je povečanje globine oranja z 20-22 cm na 35-37 cm in uporaba brezodrivne obdelave tal s ploskorezom, plugom brez odriv, dletom, parapložnim orodjem, regali SibIME itd. kot pri obdelavi tal z uporabo tipa No-moldboard" je povzročilo povečanje aktivnosti peroksidaze za 4-6% in zmanjšanje aktivnosti polifenoloksidaze za 4-5% (tabela 15). Koeficient kopičenja humusa se je zmanjšal za 8-10 %.

15. Aktivnost peroksidaze in polifenoloksidaze v sloju tal 0-40 cm pod grahom, mg purpurgalina na 100 g zračno suhega.

zemljo v 30 minutah. (1980-1982)

Možnosti
		peroksid-	polifeno- loksidaza	prihranki	peroksid-	polifeno- loksidaza	prihranki
Letna	z gnojili
	brez gnojil
Letna	z gnojili
	brez gnojil
Letna predelava Ploskore	z gnojili
	brez gnojil
Zaloga ni bila pokošena že od leta 1885

Raziskave so ugotovile povezavo med koeficientom akumulacije humusa in razmerjem med številom mikroorganizmov, ki asimilirajo mineralni dušik, in številom mikroorganizmov, ki asimilirajo dušik iz organskih spojin (CAA: MPA). Korelacijski koeficient med kazalnikoma je -0,248±0,094. Povečanje prvega kazalnika v mnogih primerih povzroči zmanjšanje slednjega in obratno, kar potrjuje obstoj povezave med strukturo mikrobne cenoze in smerjo procesa biokemične transformacije organske snovi v tleh. Razmerje teh dveh koeficientov očitno lahko označuje smer kulturnega in tvorbenega procesa.

To nam omogoča sklepati, da se preoblikovanje organske snovi v tleh, ki ga povzroča delovanje peroksidaze in polifenoloksidaze, s poglabljanjem oranja in obdelave tal brez rotacije plasti premika v smeri povečane razgradnje humusa (slika 5).

• ? Vrstica 4
• ? RowZ
• ? Vrstica 2
• ? Vrstica 1

riž. 5. Vpliv različnih metod in globine glavnega tretiranja na aktivnost peroksidaze v sloju tal 0-40 cm v obdobju 2-4 parov pravih listov pri sončnici, mg purpurgalina na 1 g zračno suhega prst (1989-1991)

Encim katalaza zavzema določeno mesto v smeri in intenzivnosti biokemičnih procesov, ki potekajo v tleh. Zaradi svojega aktivacijskega učinka se vodikov peroksid razcepi na vodo in prosti kisik. Menijo, da lahko katalaza skupaj s peroksidazo sodeluje v reakcijah tipa peroksidaze, med katerimi se reducirane spojine oksidirajo. V poskusih Raziskovalnega inštituta za kmetijske vede Centralne nujne rastline poimenovane po. V.V. Dokuchaev ni ugotovil odvisnosti aktivnosti katalaze od globine ali metod osnovne obdelave tal. Vendar pa je bilo s povečanjem globine oranja nad 25-27 cm, pa tudi z obdelavo tal brez kolobarjenja tal, opaziti znatno povečanje aktivnosti katalaze v primerjavi z oranjem do globine 20-22 cm in 25-27 cm.

Namen dela je določiti biološko aktivnost tal na različnih oddaljenostih od ceste z uporabo štirih encimskih sistemov: dehidrogenaze, katalaze, invertaze, ureaze.

Osnovni pojmi

Enzimološke metode tal omogočajo določanje ne kvantitativne vsebnosti encimov v tleh, temveč aktivnost encimov, ki so pretežno v adsorbiranem (imobiliziranem) stanju na površini talnih koloidov in delno v raztopini tal.

Princip metode za določanje aktivnosti talnih encimov temelji na upoštevanju količine med reakcijskim procesom predelanega substrata oziroma nastalega reakcijskega produkta pri optimalnih pogojih temperature, pH in koncentracije substrata.

Encimi, ki spadajo v razred oksidoreduktaz, katalizirajo redoks reakcije, ki igrajo vodilno vlogo v biokemičnih procesih v celicah živih organizmov, pa tudi v tleh. Najpogostejši oksido-reduktazi v tleh sta katalaza in dehidrogenaza, katerih aktivnost je pomemben pokazatelj geneze tal.

Katalaza razgradi vodikov peroksid, ki je toksičen za celice, na vodo in molekularni kisik, ki nastaja pri dihanju živih organizmov kot posledica različnih biokemičnih reakcij oksidacije organskih snovi.

Aktivnost katalaze se določi s plinometrično metodo na podlagi količine sproščenega kisika, ki temelji na merjenju hitrosti razgradnje vodikovega peroksida med njegovo interakcijo s tlemi.

Dehidrogenaze so encimi, ki sodelujejo v procesu dihanja z odstranjevanjem vodika iz substratov, ki se lahko oksidirajo. Nekatere dehidrogenaze prenašajo vodik neposredno na molekularni kisik, druge - na nekatere akceptorje, na primer na kinone in metilensko modro.

Za določanje aktivnosti dehidrogenaze se kot akceptor vodika uporabljajo brezbarvne tetrazolijeve soli (2,3,5-trifeniltetrazolijev klorid (TTC), ki se reducirajo v rdeče formazanske spojine (trifenilformazan (TFF)).

Hidrolaze izvajajo reakcije hidrolize različnih kompleksnih organskih spojin, ki delujejo na različne vezi: estrske, glukozidne, amidne, peptidne itd. Ta razred vključuje encime invertazo, ureazo itd., katerih aktivnost je pomemben pokazatelj biološkega aktivnost tal in se pogosto uporablja za oceno antropogenega vpliva.

Invertaza deluje na p-fruktofuranozidno vez v saharozi, rafinozi in stahio in razgradi saharozo na ekvimolarne količine glukoze in fruktoze.

Fotokolorimetrična določitev aktivnosti invertaze temelji na upoštevanju redukcijskih sladkorjev, ki nastanejo pri razgradnji saharoze.

Razgradnja organskih dušikovih spojin poteka z neposredno udeležbo zunajceličnih encimov. Amoniak, ki nastane med aktivnostjo ureaze, služi kot vir prehrane rastlin.

Ureaza katalizira hidrolizo sečnine. Končna produkta hidrolize sta amoniak in ogljikov dioksid. Urea vstopi v tla kot del rastlinskih ostankov, gnoja in kot dušikovo gnojilo; nastaja tudi v sami prsti kot vmesni produkt v procesu pretvorbe dušikovih organskih spojin – beljakovin in nukleinskih kislin.

Določanje aktivnosti katalaze

Oprema in reagenti:

Sistem za plinometrijo (slika 8); 10% raztopina H 2 O 2; CaCO e.

riž. 8 - Naprava za plinometrično določanje aktivnosti katalaze v vzorcih tal:

1 - bučka, 2 - bireta, 3 - adapter, 4 - žarnica z vodo

Delovni nalog

1. V 100 cm 3 bučko dodajte 1 g presejane zemlje, dodajte 0,5 g CaCO 3 .

2. S pinceto na dno previdno položite kozarec z 1,7 cm 3 10 % raztopine vodikovega peroksida.

3. Vzorec zemlje navlažite s 4 cm 3 destilirane vode.

4. Bučko tesno zaprite z gumijastim zamaškom s cevjo, ki je z gumo z debelimi stenami povezana z bireto skozi T-kratnik, opremljen s spono. Bireta komunicira z žarnico. Bireta in balon sta napolnjena z vodo. Nivo vode v njih je uravnotežen in hruška je pritrjena na določeni višini.

5. S štoparico označimo začetek poskusa v trenutku, ko posodo z vodikovim peroksidom prevrnemo, nato pa vsebino bučke pretresemo. Med poskusom je treba mešanico stresati, ne da bi se z rokami neposredno dotaknili dna bučke. Izpuščeni kisik izpodrine vodo iz birete, katere nivo se zabeleži.

6. Količina sproščenega molekularnega kisika se upošteva 1 minuto pri temperaturi 18-20 0 C.

7. Aktivnost katalaze je izražena v volumnu (cm 3) sproščenega kisika na 1 g tal na minuto. Napaka določanja do 5%.

8. Izvedite podobne postopke z vsemi vzorci zemlje.

9. Glede na tabelo. 15 ocenite stopnjo nasičenosti proučevanih tal s katalazo .

Tabela 15 ‑ Lestvica za oceno stopnje obogatitve tal z encimi

Stopnja obogatitve tal	Katalaza, O 2 cm 3 /g v 1 min	Dehidrogenaza, mg TPP na 10 g na 24 ur	Invertaza, mg glukoze na 1 g na 24 ur	Ureaza, mg NH 4, na 10 g na 24 ur	Fosfotaza, mg P 2 O 3 na 10 g na 1 uro
Zelo revno	< 1	<1	<5	<3	<0,5
Ubogi	1-3	1-3	5-15	3-10	0,5-1,5
Povprečje	3-10	3-10	15-50	10-30	1,5-5,0
Bogata	10-30	10-30	50-150	30-100	5-15
Zelo bogato	>30	>30	> 150	> 100	> 15

Določanje aktivnosti dehidrogenaze

Instrumenti, posode, reagenti:

fotokolorimeter; milimetrski papir; 0,1 M raztopina glukoze; 1 % raztopina 2,3,5-trifeniltetrazolijevega klorida (TTC); CaCO 3; etanol; trifenilformazan (TFF).

Delovni nalog

1. V epruvete dajte 1 g zračno suhe zemlje iz vsakega vzorca, dodajte 10 mg (na konici lopatice) CaCO 3 , 1 cm 3 0,1 M raztopine glukoze in 1 cm 3 1 % raztopine TTX; Vsebino vsake epruvete temeljito premešajte.

2. Epruvete postavite v anaerostat in s črpalko izčrpajte zrak pri vakuumu 10-12 mm Hg. Art. v 2-3 minutah. Nato inkubiramo pri 30 0 C 24 ur.

3. Po pretečenem času inkubacije ekstrahirajte vsebino epruvet s 25 cm 3 etilnega alkohola v 3-4 odmerkih. Če želite to narediti, dodajte majhno količino alkohola v epruveto in stresajte 5 minut, dokler se ne pojavi rdeča barva. Pustite, da se usede in filtrirajte podzemno tekočino skozi papirnati filter. V epruveto dodajte naslednjo porcijo alkohola.

4. Kolorimetrirajte nastalo obarvano raztopino formazana z uporabo FEC z modrim filtrom (500–600 nm).

5. Z uporabo standardne krivulje izračunajte količino formazana v miligramih. Za to pripravimo standardno raztopino formazana v etilnem alkoholu s koncentracijo 0,1 mg na 1 cm3. Pripravite delovne raztopine za izdelavo krivulje z redčenjem standardne raztopine (približno 5 točk). Na milimetrski papir narišemo standardno krivuljo v sistemu: optična gostota pri valovni dolžini 500-600 nm - koncentracija formazana v alkoholu.

6. Izračunajte aktivnost dehidrogenaze. Glede na tabelo 15 ocenite stopnjo nasičenosti proučevanih tal z dehidrogenazo.

Obdelava podatkov

Dehidrogenazno aktivnost (X) izražamo v miligramih TPP na 10 g tal na dan po formuli:

kjer je V skupna prostornina filtrata, 25 cm3;

10 - pretvorbeni faktor za maso tal, g;

v zmnožek volumnov substrata in reagenta, 1 cm3;

A - količina TPP, dobljena iz umeritvene krivulje, mg/cm3. Napaka določanja je do 8%.

Določanje aktivnosti invertaze

Instrumenti, posode, reagenti:

fotokolorimeter; 5% raztopina saharoze; acetatni pufer (pH 4,7); toluen; Fellingova raztopina: a - 40 g CuSO 4 × 5H 2 O, raztopljenega v vodi in naravnanega na 1 dm 3, filtriranega skozi papirnati filter, b - 200 g Rochelleove soli (C 4 H 4 O 6 KNa × 4H 2 O) raztopljenega. v destilirano vodo dodamo 150 g KOH in naravnamo na 1 dm 3

Delovni nalog

1. V bučke s prostornino 50 cm 3 damo 5 g vsakega vzorca zemlje, dodamo 10 cm 3 5% raztopine saharoze, 10 ml acetatnega pufra (pH 4,7) in 5-6 kapljic toluena.

2. Bučke zapremo z zamaški, pretresemo, postavimo v termostat pri temperaturi 30 0 C za 24 ur in jih občasno pretresamo.

3. Po inkubaciji filtrirajte vsebino bučk v 25 cm 3 merilne bučke. Pripelji do oznake.

4. Iz filtratov vzemite 6 cm 3 v velike epruvete, dodajte 3 cm 3 raztopine Rochelle soli in 3 cm 3 raztopine bakrovega sulfata, dobro premešajte in kuhajte v vodni kopeli 10 minut. Dobi se rdeča oborina.

5. Epruvete z raztopino v vodi ohladimo, vsebino filtriramo v velike epruvete. Prozorni filtrat kolorimetriramo s FEC z uporabo svetlobnega filtra z valovno dolžino 630 nm, širina kivete 1 cm.

6. Za pridobitev umeritvene krivulje pripravite standardno raztopino: 6 mg glukoze na 1 cm3. Pripravite vrsto raztopin z redčenjem. Fotokolorimeter in narišite krivuljo: optična gostota - koncentracija glukoze v 1 cm3.

7. Iz tabele izračunaj aktivnost. 15 ocenite stopnjo nasičenosti proučevanih tal z invertazo.

Obdelava podatkov

Aktivnost invertaze (X) je izražena v miligramih glukoze na 1 g zemlje na 24 ur po formuli:

kjer je A količina glukoze, dobljena iz umeritvene krivulje iz optične gostote, mg/cm 3 ;

m - vzorec zemlje, 5 g;

V - skupna prostornina filtrata, 25 cm3;

v - prostornina filtrata, odvzetega za analizo, 6 cm3.

Napaka določanja - do 5%.

Določanje ureazne aktivnosti tal

Instrumenti, posode, reagenti:

fotokolorimeter; 2 % raztopina sečnine v fosfatnem pufru (pH = 6,7); 50% raztopina Rochelle soli; 50% raztopina CCl 3 COOH (trikloroocetna kislina); 1% raztopina KS1; Nesslerjev reagent; standardna raztopina NH 4 C1.

Delovni nalog

1. V bučke s prostornino 100 cm 3 damo 5 g zračno suhe zemlje, dodamo 20 cm 3 2% raztopine sečnine v fosfatnem pufru (pH 6,7) in 200 μl toluena.

2. Bučke dobro zaprite in postavite v termostat pri temperaturi 37 0 C za 4 ure.

3. Po izpostavitvi dodajte 1 cm 3 50 % raztopine trikloroocetne kisline.

4. Za izpodrivanje absorbiranega amoniaka iz zemlje dodajte 50 cm 3 1 N. raztopina kalijevega klorida.

5. Filtrirajte vsebino bučk.

6. 2 cm 3 filtrata damo v merilne bučke s prostornino 50 cm 3, razredčimo z vodo na 30 cm 3, nato dodamo 2 cm 3 50 % raztopine Rochelle soli in 2 cm 3 Nesslerjevega reagenta. Bučke napolnimo z vodo do oznake, premešamo in obarvano raztopino kolorimetriramo pri valovni dolžini 400 nm.

8. Izračunajte aktivnost ureaze.

9. Glede na tabelo. 15 ocenite stopnjo nasičenosti proučevanih tal z ureazo.

Obdelava podatkov

Aktivnost ureaze (X) je izražena v miligramih N-NH 4 na 1 g zemlje v 4 urah po formuli:

V - skupna prostornina filtrata, 50 cm3;

m - vzorec zemlje, 5 g.

Vprašanja za samostojno učenje:

1. Kaj je aktivnost katalaze?

2. Opredelite aktivnost invertaze.

3. Opišite aktivnost ureaze.

4. Kaj je puferska mešanica?

5. Načelo in bistvo metode za določanje aktivnosti encimov v tleh.

6. Metodologija odvzema vzorcev tal.

APLIKACIJE

Tabela 1 – Približni seznam organizmov – indikatorjev saprobnosti

Organizmi	Saprobnost
Nitaste bakterije:
Sphaerotilus natans	r
Beggiatoa sp.	r
Thiothrix sp.	r
Gobe:
Leptomitus lacteus	α
Mucor racemosus	α
Fusarium aquaeductum	r
Morske alge:
modro-zelena:
Anabaena flos aquae	β
Microcystis aeruginosa	β
Aphanizomenon flos aquae	β
Oscilatorla tenuis	α
Diatomeje	-
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
zelena in protokolokokna:
Volvox globator	o-β
Ankistrodesmus falcatus	β-α
Crucigenta rectangularis	a-β
Scenedesmus quadricauda	β
Draparnaldia sp.	O
Ulothrix zonata	O
Stlgeoclonium tenue	α
Živali:
ameba:
Pelornyxa palustris	r

Organizmi	Saprobnost
migetalke:
Colpidium, campylum	str
Colpllum colpoda	str
Euplotes charon	β
Chllodon cucullulus	str
Opercularia coaretata	α
Paramecium caudatum	α
Spirostomum amblguum	α
Stentor coeruleus	α
Vortlcella convallarla	α
Vorticella mikrostoma	str
Podophrya fixa	α
kolobarji:
Kellcottia longispina (sin. Notholca Longispina)	O
Keratella cochlearls	β
Keratella quadrata	β
Lunarne levke (syn. Monostyla lunarle)	β
Rotaria rotatoria (sin. Rotifer vulgaris)	α
Oligochaete:
Limnodrilus hofmelsterl	str
Kad, če je ex tublfex	str
Stylarla lacustris	β
raki:
Daplmla magna	α
Daphnla pulex	α
Leptodora kindtli	O
Eudiaptomus gracilis	o
Astacus fluviatilis	o
žuželke:
Caenlsova makrura	o
Heptagenia coerulana	β
Chironomus plumosus	r
ribe:
orada:	β
mrena	β
postrv	o
linj	β-α

Tabela 2 - Frekvenčna lestvica za pretvorbo organizmov v 100 poljih na frekvenco

Vrednost frekvence	Mikrobentos	Obraščanje
Štetje podatkov	Znesek v 100 poljih
1. velikostna kategorija
	Največ 1 v vsakem drugem vidnem polju Največ 2 v vidnem polju Največ 10 v vidnem polju Največ 30 v vidnem polju Največ 60 v vidnem polju Več kot 60 v vidnem polju	Največ 1 v vsakem drugem vidnem polju Največ 2 v vidnem polju Največ 10 v vidnem polju Največ 50 v vidnem polju Ne več kot 250 v vidnem polju Več kot 250 v vidno polje	1-50 50-200 200-1000 1000-5000 5000-25000 Več kot 25000
2. velikostna kategorija
	Ne več kot 1 v vsakem 20. vidnem polju Ne več kot 1 v vsakem 5. vidnem polju Ne več kot 1 v vidnem polju Ne več kot 3 v vidnem polju Ne več kot 6 v vidnem polju Več kot 6 v vidnem polju	Ne več kot 2 od 20 vidnih polj Ne več kot 1 od 5 vidnih polj Ne več kot 1 v vidnem polju Ne več kot 5 v vidnem polju Ne več kot 25 v vidnem polju Več kot 25 v vidnem polju pogleda	1-5 6-20 21-100 100-500 500-2500 Več kot 2500
3. velikostna kategorija
	1 od 100 vidnih polj 1 od 50 vidnih polj Ne več kot 1 od 10 vidnih polj Ne več kot 1 od 4 vidnih polj Ne več kot 1 od 2 vidnih polj Približno 1 na vidno polje	1 od 100 vidnih polj 1 od 50 vidnih polj Ne več kot 1 od 10 vidnih polj 1 od 2 vidnih polj Ne več kot 2 v vidnem polju Več kot 2 v vidnem polju	3-10 10-50 50-200 Več kot 200

Aplikacija

Tabela 13. Pretvorba kvantitativnih obračunskih rezultatov v frekvenčne vrednosti

Aplikacija

Primer izračuna saprobnosti

Primer: reka pod mestom. Datum ________________ Skupnost: obraščanje.

Organizmi	s	h	sft
Euglena viridis	str
Scenedesmus acuminatus	β
Spirogyra sygmoidea	β
Closterium acerosum	α
Closterium moniliierum	β
Cyclotella menengiana	α
Cymbella vesiculosa	β
Diatoma vulgare	β
Melosira italica	β
Različice melosire	β
Navicula cryptocephala	α
Navicula viridua	α
Nitzschia acicularis	β
Nitzschia palea	α
Surirella ovata	β
Chilidonella cuculata	α
Colpoda cuculus	α
		Š=41	S(sh)=103

Sh p =3; Sh α =15; Sh β =23.

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

Izračun napake:

Interval točnosti za statistično zanesljivost je 95 %.

S=s±t 0,05 s S =2,51±2,02×0,1;

Povezane informacije.

Invertaza - katalizira reakcije hidrolitske razgradnje saharoze v ekvimolarne količine glukoze in fruktoze, vpliva tudi na druge ogljikove hidrate s tvorbo molekul fruktoze - energent za življenje mikroorganizmov, katalizira reakcije fruktozne transferaze. Študije mnogih avtorjev so pokazale, da aktivnost invertaze bolje od drugih encimov odraža stopnjo rodovitnosti in biološko aktivnost tal.[...]

Analize invertaze po 1 letu kažejo na nadaljnje zmanjšanje le-te v vseh vzorcih za 2-3 krat, odvisno od vrste tal, kar je očitno posledica izčrpanosti tal s spojinami, ki vsebujejo ogljik.

Iz razreda hidrolaz so preučevali delovanje invertaze, ki hidrolizira saharozo v glukozo in fruktozo, ter ureaze, ki katalizira hidrolizo sečnine. Aktivnost teh encimov v tleh je zelo nizka, vendar se z dodajanjem šote povečuje sorazmerno z njenimi odmerki in je malo odvisna od količine mineralnih gnojil. Opozoriti je treba, da uporaba najvišjega odmerka (NRCC, kot tudi CaCOe) nima nobenih prednosti pred manjšimi odmerki gnojil pri spodbujanju aktivnosti tako hidrolaz kot oksidoreduktaz.

Za relacijo letališče – ​​vas. Kangalassa, med aktivnostjo ureaze, invertaze in proteaze ter vsebnostjo svinca ni bilo ugotovljeno obratno razmerje. To kaže na odsotnost inhibitornega učinka svinca v odmerku, ki ne presega MPC. Z oddaljenostjo od vira onesnaženja vzporedno narašča aktivnost vseh encimov in svinca, kar v tem primeru pojasnjujemo s povečanjem vsebnosti humusa v tleh. Znano je, da tla z visoko vsebnostjo humusa v večji meri akumulirajo HM in so zanje značilna povečana FA.[...]

Spojine te skupine zavirajo rast novih poganjkov, začasno zmanjšajo aktivnost invertaze v sladkorni pesi in zavirajo biosintezo klorofila. Vendar je njihov primarni učinek zatiranje biosinteze aromatskih aminokislin. Spojine, kot je N-fosfonmetilglicin, zavirajo to sintezo z delovanjem na mestih pretvorbe dehidrokinske in prefenske kisline.

Očitno se tvorba saharoze pojavi v parenhimskih celicah floema, od koder vstopi v sitaste cevi, ki so brez encimov, ki razgrajujejo saharozo (invertazo), kar določa varnost te spojine na celotni poti njenega transporta. [...]

Opravljeno delo nam omogoča sklepati, da kopičenje mobilnih oblik svinca in niklja v odmerkih, ki presegajo MPC, vodi do zmanjšanja aktivnosti encimov v tleh. Zmanjšanje aktivnosti proteaze, ureaze in invertaze v tleh povzroči ustrezno zaviranje procesov hidrolize beljakovin, sečnine in oligosaharidov, kar na splošno vodi do zmanjšanja biološke aktivnosti tal. Spreminjanje PA je obetavna metoda za diagnosticiranje ekološkega stanja tal. Od encimov, ki smo jih pregledali, ima ureaza največje diagnostične lastnosti.[...]

Stanje tal smo ocenili z dvema bioindikacijskima metodama: z encimsko aktivnostjo tal in z mutacijskim vplivom tal na testni objekt. V mestnih tleh so ugotavljali aktivnost treh encimov - invertaze, katalaze in ureaze (Khaziev, 1990), od katerih je bila najbolj spremenljiva aktivnost ureaze. Zato smo za integralno oceno izbrali indikatorje prav tega encima, katerega aktivnost je v veliki meri odvisna od koncentracije širokega spektra onesnaževal v tleh.[...]

Histokemične analize so omogočile ugotovitev podobnosti oksidativnega režima cvetnega prahu in pelodnih cevi pri različnih predstavnikih kritosemenk. Ugotovljeno je, da se najintenzivnejši biokemični procesi odvijajo na konici pelodne cevke.[...]

Druga skupina evokativnih sprememb je povezana z aktivacijo energijskih procesov, potrebnih za izvajanje morfogenetskega programa reproduktivnega razvoja.[...]

Pri vnosu velikih količin HCBD v tekoči in zrnati obliki zaviranje razvoja določenih skupin mikroorganizmov ne izgine niti leto in pol po zaplinjevanju. Aktivnost encimov v tleh (katalaze in invertaze) je v tem času po teh eksperimentalnih različicah 70-80% aktivnosti encimov v kontrolni različici 5 mesecev po vnosu velikih količin HCBD (tekočega in zrnatega). , se vsebnost nitratov v tleh zmanjša, kar kaže na zaviranje procesa nitrifikacije.[...]

Agrokemične lastnosti tal so bile določene s splošno sprejetimi metodami, pH vode in solnih ekstraktov - potenciometrično, vsebnost ogljika - po Tyurinovi metodi, mobilni dušik - po Bashkinu in Kudeyarovu, mobilni fosfor - po Chirikovu, encimska aktivnost tal (invertaza, ureaza in katalaza) - po Khazievu.[ ...]

Številni predstavniki žarkov imajo encim amilazo, s katerim organizmi glede na vrsto pridelka z različno intenzivnostjo razgrajujejo škrob. Nekatere kulture škrob razgradijo v dekstrine, druge v sladkorje. Pri nekaterih aktinomicetah so odkrili encim invertazo, ki saharozo razgradi na lahko prebavljiva sladkorja – glukozo in fruktozo. Ugotovljeno je bilo, da lahko proaktinomicete presnavljajo saharozo brez njene razgradnje.[...]

Takšna onesnaženost se je odražala tudi v vsebnosti mobilnih oblik spojin težkih kovin, dostopnih rastlinam. Njihovo število se je povečalo tudi za 1,5-2 in celo 5-krat. Te spremembe so vplivale na bioto tal, splošne lastnosti tal in rodovitnost tal. Zlasti se je močno zmanjšala aktivnost zemeljskih encimov: invertaze, fosfataze, ureaze, katalaze; Proizvodnja CO2 se je zmanjšala približno 2-krat. Encimska aktivnost je dober integralni pokazatelj okoljskega stanja v sistemu prst-rastlina. Na onesnaženih tleh se je močno zmanjšal tudi pridelek različnih poljščin. Tako se je pridelek paradižnika (c/ha) v povprečju zmanjšal s 118,4 na 67,2; kumare - od 68,3 do 34,2; zelje - od 445,7 do 209,0; krompir - od 151,8 do 101,3; jabolka - od 72,4 do 32,6 in breskve - od 123,6 do 60,6.[...]

Med tundraškimi tlemi poplavne ravnice se potencial za biokemično aktivnost poveča od tal rečne poplavne ravnice do osrednje in terasne prsti. Po drugi strani pa je encimska aktivnost v organskih poplavnih tleh večja kot v mineralnih. V humusnih horizontih (0-13 cm) proučevanih tal je dokaj visoka aktivnost ureaze, invertaze, fosfataze in dehidrogenaze – encimov, ki sodelujejo pri presnovnih procesih dušika, ogljikovih hidratov, fosforja in redoks.[...]

Aktivnost fosfataze je nizka in v večini primerov ni aktivnosti fosfataze, kar je povezano z zelo nizko vsebnostjo mobilnega fosforja v ozadju relativno visoke vsebnosti njegovih razsutih oblik v humusno-šotnih horizontih. Za razliko od encimov, ki sodelujejo v presnovnih procesih dušika in fosforja, encimi presnove ogljikovodikov (invertaza) izkazujejo svojo aktivnost do nadpermafrostnih horizontov, ki jih določa vsebnost humusa v profilu [...]

Sprememba encimske aktivnosti tal v štirih letih poskusa je prikazana v tabeli. 6.8. Kot je razvidno iz dobljenih rezultatov, se je aktivnost ureaze in fosfataze zmanjšala, glavni vzorci - večja aktivnost v različicah brez uporabe EPS pri uporabi šote in mineralnih gnojil ter odsotnost encimske aktivnosti v kontrolnih različicah - ostajajo. Hkrati se aktivnost invertaze, ki igra pomembno vlogo pri kroženju ogljika v biogeocenozi, poveča v četrtem letu skoraj v vseh poskusnih variantah, tudi z dodatkom PPS, kar potrjuje tudi intenzivnost mineralizacijskih procesov. šote in univerz.[... ]

Zelo obetavna metoda čiščenja vode pred vsemi vrstami onesnaževal, zlasti sintetičnih, je uporaba imobiliziranih (fiksnih, netopnih) encimov - "encimov druge generacije". Zamisel o fiksiranju encimov na v vodi netopnem nosilcu in uporabi tako močnih katalizatorjev v tehnoloških procesih in medicini je nastala že davno. Leta 1916 je bila invertaza adsorbirana na aktivnem oglju v sveže izoliranem aluminijevem hidroksidu. Od leta 1951 se proteinska konjugacija s celulozo uporablja za frakcioniranje protiteles in izolacijo antigenov. Do nedavnega je obstajala le ena metoda za fiksiranje encimov - navadna fizična adsorpcija. Vendar pa je adsorpcijska zmogljivost znanih materialov za beljakovine očitno nezadostna, adhezijske sile pa so majhne in lahko pride do pretrganja vezi med encimom in površino adsorbenta že pri najmanjših spremembah procesnih pogojev. Zato ta metoda imobilizacije ni našla široke uporabe, a ker je preprosta in očitno lahko pomaga razjasniti mehanizem delovanja encimov v živih sistemih, blatu in zemlji ter se v nekaterih primerih uporablja v praksi, so nekateri raziskovalci proučevanje adsorpcije encimov, iskanje novih, učinkovitih medijev itd.[...]

Glede na izrazite in dolgotrajne fiziološke spremembe v rasti in razvoju, ki jih povzroča etilen, se ne zdi presenetljivo, da pride do sprememb tudi v sintezi RNK in beljakovin ter v encimski aktivnosti. Možnost neposrednega vpliva etilena na aktivnost različnih encimov, na primer glukozidaze, a-amilaze, invertaze in peroksidaze, je bila večkrat testirana, vendar so bili pridobljeni negativni rezultati, vendar se sinteza številnih encimov očitno poveča. Peroksidaza je eden od encimov, ki se relativno hitro sintetizira po izpostavitvi etilenu. V citrusih je povečana sinteza fenil-alanin amonijačne liaze, CO2 in zaviralci transkripcije pa blokirajo ta proces. Pri ločevanju tkiva etilen povzroči nastanek celulaze. Povezava med tem učinkom in stimulacijo procesa ločevanja je očitna. Res je, da do pospešenega ločevanja pride še pred dvigom sinteze celulaze, vendar je to verjetno posledica dejstva, da etilen povzroči tudi sproščanje celulaze iz vezane oblike in njeno izločanje v medcelične prostore. Z delovanjem etilena se pospeši tudi sproščanje amilaze iz alevronskih celic ječmena. Hitri učinki etilena, na primer zaviranje celičnega raztezanja, ki se pojavi po 5 minutah, so povezani z učinki na membrane in ne s spremembami v sintezi beljakovin.[...]

Kot je znano, je eden od razlogov za strupenost tal njihova slanost. Izrabljene vrtalne tekočine in vrtalni ostanki v nekaterih primerih vsebujejo znatno količino mineralnih soli, ki so nevarne za tla. Zato je zanimivo ugotoviti vpliv tega dejavnika na biološko produktivnost tal. Rezultati raziskav kažejo, da mineralne spojine v količinah nad 0 8-4,0 kt/m2 tal močno zmanjšajo aktivnost invertaze, v količinah nad 1,5-1,6 kg/m2 tal pa začnejo pomembno vplivati ​​na pridelek obdelovalnih površin pridelki.[...]

Med je visoko kaloričen izdelek. Naravni med je sladka, viskozna in aromatična snov, ki jo proizvajajo čebele iz rastlinskega nektarja, pa tudi iz medene rose ali mane. Med je lahko videti kot kristalizirana masa. Vrednost medu je v tem, da ima baktericidne lastnosti. Zato med ni le dragoceno živilo, ampak tudi zdravilo. Glavni sestavini cvetličnega medu sta sadni in grozdni sladkor, ki jih vsebuje približno 75 %. Kalorična vsebnost medu je več kot 3 tisoč kalorij. Vsebuje encime: diastazo (ali amilazo), invertazo, katalazo, lipazo.[...]

Študije so bile izvedene v dolini spodnjega toka reke Sysola (Republika Komi, podobmočje srednje tajge). Biokemične parametre tal smo označevali s stopnjo aktivnosti oksidoreduktaz (katalaze), hidrolaz (invertaze) in sproščanjem CO2 s površine tal. V vseh obdobjih vzorčenja so bile najvišje vrednosti katalitične aktivnosti zabeležene v gozdni stelji tal Adl (4,2-8,6 ml O2/g tal), ki je najbolj suha v proučevani seriji tal. Vendar pa je bila Al v tleh vodilna glede ravni invertaze v vseh obdobjih vzorčenja (11,9-37,8 mg glukoze/g zemlje v AO horizontu). V istih tleh je bil največji izpust CO2 zabeležen julija (0,60±0,19) kg/ha-uro. Z uporabo integralnega indikatorja BAP, ki upošteva vse parametre biološke aktivnosti, je prikazano, da se najbolj aktivni biološki procesi v vseh obdobjih vzorčenja odvijajo v Al tleh, ki zavzemajo vmesni položaj v hidrotermalnem režimu med Adl in Alb tlemi. [...]

Destabilizacija procesa nitrifikacije moti vstop nitratov v biološki cikel, katerih količina določa odziv na spremembe v okolju kompleksa denitrifikatorja. Encimski sistemi denitrifikatorjev zmanjšajo stopnjo popolne predelave, pri čemer v končni fazi sodeluje manj dušikovega oksida, katerega izvedba zahteva znatne stroške energije. Posledično je vsebnost dušikovega oksida v nadzemni atmosferi erodiranih ekosistemov dosegla 79 - 83 % (Kosinova in sod., 1993). Odtujitev nekaterih organskih snovi iz černozemov pod vplivom erozije vpliva na obnavljanje dušikovega sklada med foto- in heterotrofno fiksacijo dušika: aerobno in anaerobno. Na prvih stopnjah erozije je ravno anaerobna fiksacija dušika hitro potlačena zaradi parametrov labilnega dela organske snovi (Khaziev, Bagautdinov, 1987). Aktivnost encimov invertaze in katalaze se je v močno spranih černozemih zmanjšala za več kot 50 % v primerjavi z nespranimi. V sivih gozdnih tleh se z večjo erozijo najbolj zmanjša aktivnost invertaze. Če v slabo erodiranih tleh pride do postopnega slabljenja aktivnosti z globino, potem je v močno erodiranih tleh aktivnost invertaze zelo majhna ali ni zaznana v podzemni plasti. Slednje je povezano z nastankom iluvialnih horizontov z izjemno nizko encimsko aktivnostjo na dnevni površini. Ni bilo jasne odvisnosti aktivnosti fosfataze in še posebej katalaze od stopnje erozije tal (Lichko, 1998).[...]

Primarne snovi v lišajih so na splošno enake kot v drugih rastlinah. Membrane hif v steljki lišaja so sestavljene predvsem iz ogljikovih hidratov (C30 H60 K4 019), ki jih pogosto najdemo v hifah. Značilna sestavina hif je polisaharid lihenin (C6H10O6)n, imenovan lišajev škrob. Manj pogost izomer lihenina, izolihenin, najdemo poleg hifalnih membran v protoplastu. Od visokomolekularnih polisaharidov v lišajih, zlasti v membranah hif, najdemo hemiceluloze, ki so očitno rezervni ogljikovi hidrati. V medceličnini nekaterih lišajev so bile najdene pektinske snovi, ki ob vpijanju velike količine vode nabreknejo in sluzijo steljko. Veliko encimov najdemo tudi v lišajih - invertazo, amilazo, katalazo, ureazo, cimazo, lihenazo, vključno z zunajceličnimi. Od snovi, ki vsebujejo dušik, je bilo v hifah lišajev najdenih veliko aminokislin - alanin, asparaginska kislina, glutaminska kislina, lizin, valin, tirozin, triptofan itd. Fikobiont proizvaja vitamine v lišajih, vendar skoraj vedno v majhnih količinah. [...]

Med poskusi je bilo ugotovljeno, da poltekoči in trdni odpadki vrtanja izjemno negativno vplivajo na biološko produktivnost tal. Znano je, da imajo največji negativni vpliv nafta in naftni derivati ​​v odpadkih. Ta onesnaževala znatno zmanjšajo aktivnost redoks in hidrolitskih encimov, kar vodi v zatiranje mikrobiološke aktivnosti tal. Ta učinek je izrazit pri odpadkih, ki vsebujejo več kot 4-5 % nafte in naftnih derivatov. Pri nižji vsebnosti tega onesnaževala je učinek zmanjšanja biološke produktivnosti obravnavanih tipov tal značilen za obdobje od 3 do 6 mesecev, nato pa pride do povečanega razmnoževanja dušikovih, denitrifikacijskih in sulfat reducirajočih bakterij. , ki kot vir ogljika in energije uporabljajo nafto in njene derivate, v Posledično pride do postopne oksidacije in mineralizacije nafte. Hkrati se pridelek in aktivnost invertaze naravno zmanjšata. Kadar odpadki vsebujejo več kot 5 % nafte in naftnih derivatov, vidne aktivnosti bakterijske mikroflore, ki oksidira ogljikovodike, ni opaziti niti po 1 letu. Ta stopnja onesnaženosti z odpadki je kritična, zato zahteva uporabo posebnih agrotehničnih in agrokemičnih prijemov, ki spodbujajo biološko produktivnost tal (uporaba gnojil, ki vsebujejo dušik, fosfor in kalij; intenzivno prezračevanje območja onesnaženja z nafto; setev posebnih trav, ki povečati aktivnost bakterijske mikroflore, ki prebavlja ogljikovodike).[ ...]

Preučiti mehanizem in naravo vpliva poltekočih (izrabljene vrtalne tekočine) in trdnih (vrtalni odpadki) odpadkov pri vrtanju, tj. tistih vrst odpadkov, ki se med odlaganjem zasipajo z mineralno prstjo v muljnih jamah, so bile izvedene vegetacijsko-poljske in terenske študije o biološki produktivnosti tal in na tej podlagi razvoj sklopa agrotehničnih ukrepov za obnovo onesnaženih zemljišč. . Poskusi so bili izvedeni po standardnih metodah. Eksperimentirali smo z vrtalnimi odpadki različnih stopenj onesnaženosti z nafto in naftnimi derivati ​​(OP), organskim ogljikom (kemijski kazalec porabe kisika – COD) in mineralnimi solmi (kalcifikator kalciniranih ostankov – PO), ki smo jih dodali zemlji v 1: 1 razmerje. Obseg in stopnja onesnaženih odpadkov sta naslednja: za NG1 - 1,0-12,0%; glede na COD - 20,0 - 60,0 kg/m3; glede na programsko opremo (izračunano na enoto površine tal) - 0,4-1,6 kg / m2 zemlje. V študijah so bile uporabljene tri vrste tal, t.j. najpogostejše vrste tal, na katerih se izvaja vrtanje na območjih aktivne kmetijske rabe zemljišč. Integralna kazalca biološke produktivnosti tal sta bila pridelek standardnega ječmena sorte »Courier« in aktivnost invertaze, ki smo jo določali po znani metodi.[...]

Kljub tesni povezanosti med lišaji in podlago, na katero se naselijo, pa še vedno ni z gotovostjo znano, ali lišaji podlago uporabljajo le kot pritrditev ali pa iz nje črpajo nekaj hranilnih snovi, potrebnih za življenje. Po eni strani sposobnost lišajev, da rastejo na substratih, ki so revni s hranili, daje razlog za domnevo, da uporabljajo substrat le kot mesto pritrditve. Vendar pa po drugi strani selektivna toleranca lišajev med naselitvijo, stroga omejitev večine le-teh na določen substrat, odvisnost vrstne sestave vegetacije lišajev ne le od fizikalnih, ampak tudi od kemičnih lastnosti substrat nehote nakazuje, da lišaji uporabljajo substrat in kako dodaten vir energije. To potrjujejo biokemične študije, izvedene v zadnjih letih. Izkazalo se je na primer, da ima ista vrsta lišajev, ki rastejo na različnih drevesnih vrstah, lahko različno sestavo snovi lišajev. Še bolj očiten dokaz je odkritje zunajceličnih encimov v lišajih, ki se sproščajo v zunanje okolje. Zunajcelični encimi, kot so invertaza, amilaza, celulaza in mnogi drugi, so v lišajih precej široko zastopani in imajo precej visoko aktivnost. Poleg tega, kot se je izkazalo, so najbolj aktivni v spodnjem delu steljke, s katerim je lišaj pritrjen na podlago. To kaže na možnost aktivnega vpliva steljke lišajev na substrat, da bi iz njega pridobili dodatna hranila.

Encimska aktivnost tal je eden od indikatorjev potencialne biološke aktivnosti tal, ki označuje potencialno sposobnost sistema za vzdrževanje homeostaze.

V tleh se kopiči določen »bazen« encimov, katerih kvalitativna in kvantitativna sestava je značilna za določen tip tal.

Naravo vpliva naftnih ogljikovodikov na encime v tleh določa predvsem kemijska zgradba ogljikovodikov. Najmočnejši

356 I. del. Primeri uporabe VAS biotehnologije v znanosti in proizvodnji

Naši inhibitorji so aromatske spojine, katerih negativni učinek se kaže na vseh obravnavanih redoks in hidrolitičnih encimih. Nasprotno, n-parafinske in cikloparafinske frakcije imajo predvsem aktivacijski učinek, zlasti v nizkih koncentracijah. Drug dejavnik, ki določa naravo vpliva onesnaženja z nafto, so lastnosti tal same in predvsem njena naravna puferska sposobnost. Tla z visoko pufersko kapaciteto manj reagirajo na onesnaženje.

Onesnaženje z oljem vpliva na encimsko aktivnost v celotnem profilu tal. Pri onesnaženju tal z nafto je motena izmenjava osnovnih organskih elementov v tleh: ogljika, dušika, fosforja. To dokazujejo predvsem spremembe v aktivnosti encimskih kompleksov, ki sodelujejo pri njihovem kroženju.

Aktivnost nekaterih encimov: katalaze, ureaze, nitritne in nitratne reduktaze, amilaze lahko uporabimo kot indikatorje onesnaženosti tal z nafto, saj je stopnja spremembe aktivnosti teh encimov premo sorazmerna z odmerkom onesnaževala in časom ostane v zemlji. Poleg tega določanje aktivnosti proučevanih encimov ne predstavlja metodoloških težav in se lahko široko uporablja za karakterizacijo tal, onesnaženih z naftnimi ogljikovodiki.

Redoks encimi. Znano je, da je razgradnja naftnih ogljikovodikov v tleh povezana z redoks procesi, ki potekajo ob sodelovanju različnih encimov. Najpomembnejša in najbolj razširjena razgrajevalca olja v talnih mikroorganizmih sta encima dehidrogenaza in katalaza. Stopnja njihove aktivnosti v tleh je določeno merilo za stanje tal v zvezi z njegovo samočistilno sposobnostjo iz sestavin nafte: dehidrogenaza je neposredno vključena v razgradnjo ogljikovodikov in visoko aktivni kisik, ki nastane s sodelovanjem katalaze. zagotavlja razpoložljiv kisik mikroorganizmom, ki sodelujejo v procesih razgradnje ogljikovodikov.

Kot rezultat poskusov, ki jih je izvedel N.A. Kireeva je bilo ugotovljeno, da se 3 dni po onesnaženju z oljem aktivnost redoks encimov v tleh opazno zmanjša v primerjavi s kontrolno zemljo. Te spremembe trajajo eno leto po kontaminaciji. Vendar pa se leto po začetku poskusov aktivnost redoks encimov nekoliko poveča, razlike med aktivnostjo katalaze in dehidrogenaze v tleh kontrolne in rahlo onesnažene različice se opazno zmanjšajo, kar kaže na sposobnost talnega ekosistema, da obnoviti biološko aktivnost na prvotno raven v enem letu z blagim onesnaženjem.

Encimi presnove dušika. V tleh se nahajajo hidrolitični in redoks encimski sistemi, ki izvajajo zaporedno transformacijo organskih snovi, ki vsebujejo dušik, skozi vmesne stopnje v mineralno nitratno obliko in obratno, reducirajo nitratni dušik v amoniak.

Najbolj raziskana je ureaza, encim, katerega delovanje je povezano s procesi hidrolize in pretvorbo sečninskega dušika v dostopno obliko. V z nafto onesnaženih tleh se aktivnost ureaze poveča tako v terenskih kot v laboratorijskih poskusih v vseh obravnavanih tleh. Sprememba aktivnosti tega encima je popolnoma v skladu s povečanjem števila heterotrofnih mikroorganizmov, povečanjem vsebnosti amonijevih oblik dušika in celotnega dušika v onesnaženi zemlji. Pod vplivom onesnaženja z nafto se zmanjša aktivnost drugih hidrolitskih encimov presnove dušika - proteaze, asparaginaze, glutaminaze.

Veliko vlogo pri presnovi dušika v tleh imajo redoks encimi: nitrat reduktaza, nitrit reduktaza in hidroksilamin reduktaza, ki v anaerobnih pogojih sodelujejo pri redukciji oksidiranih oblik dušika v amoniak. Onesnaženje tal z nafto ima dvoumen učinek na te encime. Aktivnost nitrat-reduktaze in nitrit-reduktaze se zmanjša, aktivnost hidroksilamin-reduktaze pa se poveča.

Aktivnost ureaze, nitrit in nitrat reduktaze se lahko uporablja kot eden od diagnostičnih indikatorjev onesnaženosti tal z nafto, saj so, prvič, ti encimi manj dovzetni za okoljske dejavnike, in drugič, obstaja jasna odvisnost njihove aktivnosti od stopnja onesnaženosti tal.

Delovanje hidrolitskih encimov, ki sodelujejo v ogljikovem ciklu. Glavno vlogo pri kroženju ogljika v tleh imajo karbohidraze, ki razgrajujejo ogljikove hidrate različnih narav in izvora.

Takoj po kontaminaciji temno sive gozdne prsti ni bilo ugotovljenih bistvenih razlik med invertazno aktivnostjo prsti kontaminirane in nekontaminirane različice. Povečanje aktivnosti po enem letu v vzorcih s šibkimi in srednjimi dozami onesnaženja je verjetno posledica intenzivne razgradnje odmrlih rastlinskih ostankov. Visoka koncentracija olja, ki vodi do nastanka anaerobioze v večji meri kot nizke in srednje koncentracije, ustvarja omejujoče pogoje za razvoj.

aerobni mikroorganizmi, ki razgrajujejo celulozo, z obilico substrata. To lahko pojasni opaženo zmanjšanje aktivnosti invertaze v tej različici. Aktivnost celulaze in amilaze se zmanjša, ko sta izpostavljeni olju.

Tako upoštevanje delovanja le treh glavnih encimov presnove ogljikovih hidratov ob vstopu naftnih ogljikovodikov v tla kaže na globoke spremembe, ki se dogajajo v tleh. Procesi razgradnje rastlinskih ostankov se upočasnijo, kar povzroči spremembo pretvorbe organskih spojin v smeri kvarjenja. Obstaja jasna odvisnost aktivnosti karbohidraz od stopnje onesnaženosti tal z oljem.

Fosfohidrolaze. V tleh je fosfor prisoten v obliki anorganskih in organskih spojin. Nedostopne oblike fosforja rastline absorbirajo zaradi delovanja fosfohidrolaz, ki odstranjujejo fosfor iz organskih spojin. Kontaminacija sive gozdne prsti z oljem zmanjša aktivnost fosfataze. Vzrok za to zmanjšanje aktivnosti fosfataze je lahko bodisi ovoj talnih delcev v olju, ki onemogoča oskrbo s substratom, bodisi zaviralni učinek težkih kovin, katerih koncentracija se poveča v z nafto onesnaženih tleh. Opaženo zmanjšanje aktivnosti fosfataze je eden od razlogov za zmanjšanje vsebnosti dostopnega fosforja v z nafto onesnaženih tleh. Leto po kontaminaciji ostaja aktivnost fosfataze na nizki ravni, vsebnost razpoložljivega fosforja pa se zmanjšuje z naraščajočo dozo olja.

Naftni ogljikovodiki zavirajo aktivnost DNaze, RNaze in ATPaze.

Tako prodiranje olja v tla vodi do motenj fosforjevega režima tal, zmanjšanja vsebnosti mobilnih fosfatov in inaktivacije fosfohidrolaz. Posledično se poslabša fosforna prehrana rastlin in njihova oskrba z razpoložljivimi oblikami fosforja.