一种测定氧气产生速率的方法技术

本发明专利技术属于生物领域，尤其涉及一种测定氧气产生速率的方法。该方法包括以下步骤：a)提供容器和溶解氧仪；b)在所述容器中充满底物溶液，对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c)将密封好的容器至于反应环境中，向所述容器中注入新鲜提取的微生物蛋白粗提物，密闭反应，记录反应时间与对应的溶解氧浓度，计算得到微生物体内酶的氧气产生速率。或，将上述步骤中的底物溶液替换为含光合作用生物或其组织的营养液，且不再注入微生物蛋白粗提物，计算得到光合作用生物或其组织的氧气产生速率。本发明专利技术提供的方法可准确测定生物体系在检测全过程中的氧气产生速率。

A method for measuring the rate of oxygen production

The invention belongs to the biological field, in particular to a method for determining the rate of oxygen production. The method comprises the following steps: a) providing a container and a dissolved oxygen meter; b) filling the container with a substrate solution, exposing the container to non-oxygen gas, and starting the dissolved oxygen meter, stopping the aeration after the dissolved oxygen concentration detected by the dissolved oxygen meter is stabilized, sealing the aeration port; c) sealing the sealed container as for In the reaction environment, fresh microbial protein crude extract is injected into the container, the reaction is sealed, the reaction time and the corresponding dissolved oxygen concentration are recorded, and the oxygen production rate of the enzyme in the microbial body is calculated. Or, substituting the substrate solution in the above steps for a nutrient solution containing photosynthetic organisms or their tissues, and no longer injecting microbial protein crude extracts, the oxygen production rate of photosynthetic organisms or their tissues is calculated. The method provided by the invention can accurately determine the oxygen production rate of the biological system in the whole process of detection.

【技术实现步骤摘要】
一种测定氧气产生速率的方法
本专利技术属于生物领域，尤其涉及一种测定氧气产生速率的方法。
技术介绍
在微生物和光合作用生物科学研究中，经常需要测定新陈代谢过程中的产氧量及其进程。在微生物中，以异化(高)氯酸盐还原菌为例，需要测定微生物体内酶的产氧速率，以此得到微生物中亚氯酸盐歧化酶的活性；在光合作用生物中，经常需要测定植物小型组织、细胞团、细胞悬浮系统、细胞器(如叶绿体)，或者完整有机体，如微藻的氧气产生速率，以此来评价：光合作用生物的供氧能力。因此，寻找到一种合适的测定生物系统中氧气产生速率的方法，成为众多研究者的目标。目前测定微生物体内酶的产氧速率，主要采用美国YSI生物耗氧分析仪，通过测定不同时间溶液中的溶解氧量，计算得到产氧速率；测定植物小型组织、细胞团、细胞悬浮系统、细胞器(如叶绿体)，或微藻的氧气产生速率，主要是通过溶氧仪或者碘量法，通过测定不同时间溶液中的溶解氧量，计算得到产氧速率。但使用美国YSI生物耗氧分析仪测定微生物体内酶的产氧速率时，反应开始后的前5～10s的数据无法收集；而使用溶氧仪或者碘量法直接测定溶液中的溶解氧量时，整个测定过程溶液样品与空气接触，所测结果不是完全意义上的水样中的溶解氧量，从而影响氧气产生速率的准确性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种测定氧气产生速率的方法，本专利技术提供的方法可准确测定生物体系在检测全过程中的氧气产生速率。本专利技术提供了一种测定微生物体内酶氧气产生速率的方法，包括以下步骤：a1)提供容器和溶解氧仪；所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中；b1)在所述容器中充满底物溶液，通过曝气口对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c1)将密封好的容器至于反应环境中，向所述容器中注入新鲜提取的微生物蛋白粗提物，密闭反应，记录反应时间与对应的溶解氧浓度，计算得到微生物体内酶的氧气产生速率。本专利技术提供了一种测定光合作用生物或其组织氧气产生速率的方法，包括以下步骤：a2)提供容器和溶解氧仪；所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中；b2)避光条件下，在所述容器中充满含光合作用生物或其组织的营养液，通过曝气口对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c2)将密封好的容器至于光照环境中培养，记录培养时间与对应的溶解氧浓度，计算得到光合作用生物或其组织的氧气产生速率。优选的，所述溶解氧仪为哈希HQ30d便携式溶解氧仪；所述溶氧探头为LDO溶氧探头。优选的，所述曝气口通过橡胶塞密封。优选的，所述氧气产生速率按照式(I)进行计算：式(I)中，v为氧气产生速率，单位为mmol/min；ΔDO为溶解氧浓度增量，单位为mg/L；V为容器的体积，单位为L；t为ΔDO对应的实验时间，单位为min。优选的，所述微生物蛋白粗提物为氯酸盐还原菌蛋白粗提物和/或高氯酸盐还原菌蛋白粗提物；所述底物溶液中的底物包括亚氯酸盐。优选的，所述底物溶液的pH值为7～7.5。优选的，所述底物溶液的pH值通过磷酸调节。优选的，所述反应的温度为20～35℃。与现有技术相比，本专利技术提供了一种测定氧气产生速率的方法。本专利技术提供的方法包括以下步骤：a1)提供容器和溶解氧仪；所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中；b1)在所述容器中充满底物溶液，通过曝气口对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c1)将密封好的容器至于反应环境中，向所述容器中注入新鲜提取的微生物蛋白粗提物，密闭反应，记录反应时间与对应的溶解氧浓度，计算得到微生物体内酶的氧气产生速率。或，a2)提供容器和溶解氧仪；所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中；b2)避光条件下，在所述容器中充满含光合作用生物或其组织的营养液，通过曝气口对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c2)将密封好的容器至于光照环境中培养，记录培养时间与对应的溶解氧浓度，计算得到光合作用生物或其组织的氧气产生速率。在本专利技术中，由于容器被溶液充满，容器内几乎无顶空，溶液释放的氧气完全溶解于溶液中，且溶液中溶解氧浓度被溶氧仪记录，因此通过记录溶氧仪读数随时间变化曲线，可以计算得到生物体系的氧气产生速率。本专利技术提供的方法可自反应开始时刻起实时测定溶液中溶解氧数值，不存在收集数据的延迟，因此可测定生物体系在检测全过程中的氧气产生速率；而且检测过程中待测物不与空气接触，所测结果真实反映生物体系的氧气产生速率。采用本专利技术提供的方法进行两次平行实验，实验结果表明实验重复性良好。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的哈希HQ30d便携式溶解氧仪的数码照片；图2是本专利技术实施例提供的玻璃小瓶的数码照片；图3是本专利技术实施例提供的溶解氧仪和玻璃小瓶的连接示意图；图4本专利技术实施例提供的溶解氧浓度随时间变化图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种测定微生物体内酶氧气产生速率的方法，包括以下步骤：a1)提供容器和溶解氧仪；所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中；b1)在所述容器中充满底物溶液，通过曝气口对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c1)将密封好的容器至于反应环境中，向所述容器中注入新鲜提取的微生物蛋白粗提物，密闭反应，记录反应时间与对应的溶解氧浓度，计算得到微生物体内酶的氧气产生速率。在本专利技术提供的微生物体内酶氧气产生速率的测定方法中，首先将容器和溶解氧仪组装到一起。其中，所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪包括主机和与主机相连的溶氧探头，所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中。在本专利技术提供的一个实施例中，所述容器为设置有两个口的透明玻璃瓶。在本专利技术提供的一个实施例中，所述溶解氧仪为哈希HQ30d便携式溶解氧仪；所述溶氧探头为LDO溶氧探头。在本专利技术中，为保证容器的密封性，所述溶解氧仪与检测口之间的空隙可使用封口膜缠绕密封。然后，在所述容器中充满底物溶液。在本专利技术提供的一个实施例中，所述底物溶液中的底物包括亚氯酸盐，所述亚氯酸盐具体可为亚氯酸钠；所述亚氯酸盐在培养液中的浓度优选为0.2～0.3mmol/L，具体可为0.2475mmol/L。在本专利技术提供的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测定微生物体内酶氧气产生速率的方法，包括以下步骤：a1)提供容器和溶解氧仪；所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中；b1)在所述容器中充满底物溶液，通过曝气口对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c1)将密封好的容器至于反应环境中，向所述容器中注入新鲜提取的微生物蛋白粗提物，密闭反应，记录反应时间与对应的溶解氧浓度，计算得到微生物体内酶的氧气产生速率。

【技术特征摘要】
1.一种测定微生物体内酶氧气产生速率的方法，包括以下步骤：a1)提供容器和溶解氧仪；所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中；b1)在所述容器中充满底物溶液，通过曝气口对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c1)将密封好的容器至于反应环境中，向所述容器中注入新鲜提取的微生物蛋白粗提物，密闭反应，记录反应时间与对应的溶解氧浓度，计算得到微生物体内酶的氧气产生速率。2.一种测定光合作用生物或其组织氧气产生速率的方法，包括以下步骤：a2)提供容器和溶解氧仪；所述容器上设置有曝气口和检测口；所述溶解氧仪的溶氧探头通过所述检测口伸入到容器中；b2)避光条件下，在所述容器中充满含光合作用生物或其组织的营养液，通过曝气口对所述容器曝非氧气体，同时启动所述溶解氧仪，待所述溶解氧仪检测到的溶解氧浓度降至稳定后，停止曝气，密封曝气口；c2)将密封好的容器至于光照环境中培养，记录培...

【专利技术属性】
技术研发人员：童中华，徐梦，陈罕雯，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34