應用熒光素酶-ATP法檢測活性污泥的生物活性
簡介:
眾所周知,活性污泥工業的處理效率與污泥微生物的活性密切相關。微生物活性越大,處理效果就越好;反之,效果就越差。通常我們使用混合液懸浮固體濃度(MLSS)、混合液揮發懸浮固體濃度(MLVSS)、污泥沉降比(SV)、污泥容積指數(SVI) 、污泥齡(TS) 等指標來衡量微生物活性,并以F/M的形式進行評述。
隨著研究的深入及測量技術的進步,人們發現用MLSS(或MLVSS) 來衡量活性污泥中微生物的活性不夠確切,因為MLSS(或MLVSS) 中也包括了與凈化無關的非活性物質在內。即不能將活的細胞與有機殘體(如已經死亡的微生物殘體) 區分開,用它來作為衡量生物量的指標并不準確。
為此,人們開始嘗試用脫氫酶活性(DHA)、比耗氧速率(SOUR) 和三磷酸腺苷(ATP) 等生物指標來反映微生物活性。而在這些指標中,ATP廣泛存在于生物細胞內,是生物體內能量代謝的重要產物和細胞代謝可利用能量的攜帶者,并參與生物體內蛋白質、脂肪的生化合成、吸收等反應。
所以,通過測定ATP含量的多少,可以直接反映細胞活性、微生物的數量,而且它的測定方法簡單快速。將ATP應用于污泥生物活性的檢測,已經引起廣泛地關注。
原理:
ATP含量檢測可以用吸光度檢測、發光檢測或同位素等方法實現。傳統的吸光度檢測法,檢測靈敏度低,線性范圍窄,難以準確檢測ATP狀況。
而應用熒光素酶發光方法檢測ATP,具有極高的靈敏度和極寬的檢測范圍,而且簡便、快速,是目前最為流行的方法。該方法基于螢火蟲熒光素酶(Firefly Luciferase)催化熒光素氧化,消耗ATP,發出光子的高效發光反應,具有發光效率極高、發光量與ATP含量呈很好的線性關系的特點。
檢測方法:
1.所需器材
專用檢測儀
專用檢測試劑盒(包含ATP標準品,裂解液,檢測液)
活性污泥樣品
2. 試驗方案
2.1 試劑準備
(1)稀釋Lysis Buffer:將Lysis Buffer室溫溶化,用無菌水5倍稀釋使用。
(2)配制L/L檢測液:L/L Buffer室溫溶化后,作為稀釋液將L/L substrate進行50倍稀釋,配制成L/L檢測液。
(3)ATP標準品的配制:用Lysis Buffer將ATP標準品進行10倍梯度稀釋,制作10-12至10-17mol/μl濃度的ATP標準樣品。
2.2 ATP標準曲線
(1)取10-12至10-17mol/μl濃度的ATP標準樣品各10μl,分別加入50μl的L/L檢測液,混合后放入發光檢測儀檢測(發光強度RLU)。
(2)根據ATP標準品與相應發光強度制作ATP-RLU標準曲線。
2.3 活性污泥樣品檢測
(1)抽取一定量的活性污泥,并混合為均勻懸液。
(2)取10μl活性污泥懸液,加入50μl Lysis Buffer,混合均勻,靜置5分鐘;然后加入50μl L/L檢測液,并混合均勻,放入檢測儀檢測,獲得總ATP發光強度。
(3)取10μl活性污泥懸液,加入50μl 純水,混合均勻,靜置5分鐘;然后加入50μl L/L檢測液,并混合均勻,放入檢測儀檢測,可獲得水中游離ATP發光強度。(通常游離ATP占總ATP的比例小于1%)
(4)將樣品發光強度帶入標準曲線方程,獲得樣品中ATP含量。
(5)通過檢測不同處理后的活性污泥或不同來源的活性污泥,可獲得活性污泥的活性變化。
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