Wplyw temperatury na parametry kinetyczne Michaelisa-Mentena ureazy glebowej

• Autorzy: Samborska A , Stepniewska Z.

Warianty tytułu

EN

Influence of temperature on Michaelis-Menten`s kinetic parameters of soil`s urease

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było zbadanie wpływu różnego zakresu temperatur na parametry kinetyczne Michaelisa-Mentena ureazy glebowej. Badaniom poddano próby zawierające czysty enzym (E), glebę nie nawadnianą ściekami wzbogacona enzymem (E + G) i glebę wielokrotnie nawadniana ściekami (G). Aktywność ureazową przy różnych stężeniach mocznika 0,01-3% i w różnych temperaturach: 0, 20, 37, 60°C oznaczano metodą Bonmanti i współ [I], Stałą Michaelisa (Km) i szybkość maksymalną (Vmax) wyznaczono metodą Liweavera-Burka. Aktywność ureazowa (AU) najniższa była w temperaturze 0°C, i wynosiła: 0,02 (µN-NH4 kg-1 h-1 w próbie z enzymem, 0,013 µN-NH4 kg-1 h-1 w kombinacji enzym + gleba, 0,05 (µN-NH4 kg -1h-1 w glebie irygowanej ściekami. Wraz ze wzrostem temperatury obserwowano wzrost aktywności enzymu. W temperaturze 20°C AU przedstawiała się następująco dla: E = 0,10 µN-NH4 kg-1 h-1 E + G = 0,08µN-NH4 kg-1 h -1G = 0,03 µN-NH4 kg-1 h-l. Najwyższe wartości aktywności ureazowej zanotowano w temperaturze 37°C : 0,35 µN-NH4, kg-1 h-1 dla próby zawierającej preparat handlowy, 0,16 µN-NH4 kg-1 h-l w kombinacji gleba wzbogacona enzymem, 0,125 µN-NH4 kg-1 h-1 dla gleby irygowanej ściekami miejskimi Wzrost temperatury do 60°C powodował spadek aktywności enzymatycznej. W zakresie temperatur 0-37°C zanotowano spadek wartości stałej Michaelisa i wzrost szybkości maksymalnej zachodzącej reakcji we wszystkich analizowanych wariantach, natomiast w 60°C twierdzono wzrost Km i spadek wartości Vmax. W oparciu o analizę otrzymanych wyników można stwierdzić że ureaza wykazuje największe powinowactwo względem substratu w temperaturze 37°C, natomiast wzrost temperatury jak również jej spadek zmniejsza dostępność mocznika dla enzymu.

EN

The aim of the investigations was to measure relationship between temperature and Michaelis-Menten's kinetic parameters of soil's urease. The measurements were performed on three kinds of samples: the first one containing pure enzyme (E), the second one containing soil never irrigated with waste water but amended with pure enzyme (R + G), the third one containing soil irrigated with waste water after II step purification (G). Urease activity at di fferent concentration of urea 0,01-3% and temperature: 0, 20, 37, 60 ° C was marked with the help of Bounmanti et al. [1] method. Michaelis Constant (Km) and maximum potential activity (Vmax) were determined by method of Liwcaver-Burk. The lowest urease activity (AU) was found at 0°C and was determined for different samples: 0,02 µN-NH4 kg-1 h-1 for the sample with pure enzyme, 0,01.3 µN-NH4 kg-1 h-1 soil never irrigated with waste water but enhanced with pure enzyme, 0,05 µN-NH4 kg-1 h-1 soil irrigated with waste water after II step purification. With an increase of temperature the urease activity level was observed. At 20°C the following value of AU was found in samples: 0,10 µN-NH4 kg-1 h-1 for E, 0,08 µN-NH4 kg-1 h-1 for E + G, 0,03 µN-NH4 kg -1 h-1 for G. The highest urease activity was observed at the temperature of 37°C and it was 0,33 µN-NH4 kg-1 h-1 for E, 0,16 µN-NH4 kg-1 h-1 for E + G, 0,125 µN-NH4 kg-1 h-1 for G, The rise of temperature to the level of 60°C caused a decrease of urease activity. With an increase of temperature within the range of 0-37°C a decrease of Michaelis constants was noticed and increase of maximum potential activity in all the analysed samples. At 60°C decrease Km and Vax was observed. On the basis of results obtained it is possible to conclude that urease shows the highest activity at 37°C, whilst an increase of temperature or its decrease reduce the activity.

Słowa kluczowe

PL

gleby; enzymy glebowe; ureaza; aktywnosc enzymatyczna; aktywnosc ureazowa; temperatura; parametry kinetyczne; predkosc maksymalna; stala Michaelisa

EN

soil; soil enzyme; urease; enzyme activity; urease activity; temperature; kinetic parameter; maximum velocity; Michaelis-Menten constant

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2000
• Tom: 38
• Opis fizyczny: s.165-174,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Samborska A

• Politechnika Lubelska, Lublin

autor

Stepniewska Z.

Bibliografia

• 1. Bonmanti M., Pujola M., Sova I., Saliva M,: Chemical properties, population of nitrite oxidazers urease and phosphatase activities in sevage sludge-amended soils. Plant and soil 84, 79-91, 1985.
• 2. Burns, R. G.: Interaction of enzymes with soil mineral and organic colloids. In Interactions of Soil Minerals with Natural Organic and Microbes, P. M. Huang, and M. Schnitzer (eds.). SSSA Spec. Pub. Serv. 17, 429-432, 1986.
• 3. Fenn L.B., Tilton J.L., Tatum G.: Urease activity in two cultivated and non-cultivated and soils. Biol. Fertil, Soils 13, 152-154, 1992,
• 4. Hu L.T., Nicholson E.B., Jones B.D., Lynch M.J., Mobley H.L.T.: Morganella morgami urease: purification, characterization and isolation of gene sequences. J. Bacteriol. 172, 3073- 3O8O, 1990.
• 5. Kissel D.E., Carbera M.L.: Factors affecting urease activity. In Ammonia Volatilization from Urea Fertilier Development Center, Musele Shoals, 53-66, 1988.
• 6. Maeda M., Hidaka M., Nakamura A., Masaki H.: Cloning, sequencing and expression of thermophille Bacillus sp strain TB-90 urease gene complex in Escherichia coli. J. Bacteriol. 176: 432-442, 1994.
• 7. Mohley H.L.T., Hausinger R.P.: Microbial urease: significance, regulation and molecular characterization. Microbiol. Rev, 53, 85-108, 1989.
• 8. Perez-Mateos M., Gonzales-Cartedo S.: Assay of urease activity in soil columns. Soil Biol Biochem 20, 567-572, 1988.
• 9. Sapek A,: Zagrożenia zanieczyszczenia wód azotem w wyniku działalności rolniczej. Zeszyty Problemowe PRN - zeszyt 440, 309-329. 1996.
• 10. Skurnik, M., Batsford, S., Mertz, A., Sehiltz, E., Toivanen, P.: The putative cationic antigen of Yersinia enteracolitlica is a urease ß-subunit. Infect. Immun. 63, 2498 -2504, 1993.
• 11.Schafer, U.K., Kaltwasser, H.: Urease from Staphyloccocus saprophyticus purification, characterization and comparison to Staphyloccocus xylosus urease. Arch, Mikrobiol. 161, 393- 399, 1994.
• 12. Tabatabai M. A.: Effect of trace elements on urease activity in soil. Siol Biology and Biochemistry 9, 9-13, 1987,
• 13. Zantua M. L, Bremner J. M.: Comparison of methods of assaying urease activity in soils. Soil Biol. Biochem. 7, 291-295, 1977.