www.modern-j.ru ______________ УДК 579.26 Кулабухова Д.Ю.

www.modern-j.ru
______________
УДК 579.26
Кулабухова Д.Ю.
Башкирский Государственный Университет
студент
4 курс, биологический факультет
Россия, г. Уфа
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ
ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННО – ПРЕОБРАЗОВАННЫХ
ПОЧВ УФИМСКОГО РАЙОНА
Показатели ферментативной активности почв могут быть в разной
степени пригодны для диагностики деградационных процессов [1].
Нами был проведен сравнительный анализ ферментативной
активности естественных и антропогенно – преобразованных почв
Уфимского района.
В статье показана оценка ферментативной активности почв разных
эколого-физиологических групп в сезонной динамике (лето – осень) за 2015
год.
Ключевые слова: почвенные ферменты, ферментативная активность,
каталаза, пероксидаза, полифенолоксидаза, урбанозем.
We performed a comparative analysis of the enzymatic activity of natural
and man - transformed soils of the Ufa region.
The paper shows the evaluation of the enzymatic activity of soils of different
ecological and physiological groups in the seasonal dynamics (summer - autumn)
in 2015.
Keywords: soil enzymes, enzyme activity, catalase, peroxidase, polyphenol
oxidase, urbanozem.
________________________________________________________________
"Теория и практика современной науки"
№6(6) 2015
www.modern-j.ru
______________
Каталазную активность почв можно рассматривать как показатель
функциональной активности микрофлоры в различных экологических
условиях [2].
На рисунке 1 показана динамика каталазной активности различных
почвенных образцов: А1 (почва под хвойным лесом), А2 (почва под
лиственным лесом), Б1 (почва сельскохозяйственного назначения), Б2
(урбанизированная почва) в сезонной динамике (лето – осень) за 2015 год.
мг О2/1г почвы/1 мин
Каталаза
800
600
400
200
0
Лето Осень Лето Осень Лето Осень Лето Осень
Хвойный
Листв.
С/Х
Урбаниз.
Почвенный образец
Рис. 1. Динамика каталазной активности почв различный
местообитаний (мг О2/1 г почвы/1 мин.)
Из рисунка 1 видно, что наибольшей каталазной активностью обладает
Образец А2 (6,8 мг О2/1 г почвы/1 мин), в то время, как образец Б2 показал
наименьшую каталазную активность (4 мг О2/1 г почвы/1 мин). Такие
результаты говорят о том, что в естественных почвах лиственных лесов
функциональная активность почвенных микроорганизмов выше, чем в
антропогенно – нарушенных, так как почвы урбоэкосистем характеризуются
малым поступлением растительного опада, а также большей загрязненностью
(тяжелыми металлами и другими химическими токсикантами), что в
совокупности
приводит
к
угнетению
жизнедеятельности
почвенных
организмов.
Сравнение
результатов
определения
каталазной
активности
в
почвенных образцах двух сезонов (лето/осень) показало, что во всех образцах,
________________________________________________________________
"Теория и практика современной науки"
№6(6) 2015
www.modern-j.ru
______________
кроме образца Б2, каталазная активность осенью снизилась: образце А1
разность составила – 1,51 мг О2/1 г почвы/1 мин., в образце А2 – 1,07 мг О2/1
г почвы/1 мин., в образце Б1 – 0,52 мг О2/1 г почвы/1 мин., тогда как в образце
Б2 этот показатель увеличился на 0,83 мг О2/1 г почвы/1 мин. по сравнению с
летом. Последнее может быть объяснено тем, что в ранний осенний период
произошло поступление в почву растительного опада в виде опавших листьев
деревьев, что привело к активной деятельности организмов, разрушающих
целлюлозу и, следовательно, активизации фермента каталаза.
Пероксидазы осуществляют окисление органических веществ почв
(фенолов, аминов, некоторых гетероциклических соединений) за счет
кислорода
перекиси
водорода
и
других
органических
перекисей,
образующихся в почве в результате жизнедеятельности микроорганизмов и
действия некоторых оксидаз (например, уратоксидазы). Эти ферменты играют
важную роль в процессе образования гумуса [5].
Активность таких ферментов, как полифенолоксидаза (ПФО) и
пероксидаза (ПО), служет показателем, определяющим направленность
процессов превращения гумусовых веществ почвы [2].
На рисунке 2 показана динамика пероксидазной активности различных
почвенных образцов: А1 (почва под хвойным лесом), А2 (почва под
лиственным лесом), Б1 (почва сельскохозяйственного назначения), Б2
(урбанизированная почва) в сезонной динамике (лето – осень) за 2015 год.
мг 1,4-бензохинона/1 г почвы
Пероксидаза
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Лето Осень Лето Осень Лето Осень Лето Осень
Хвойный
Листв.
С/Х
Урбаниз
Почвенный образец
________________________________________________________________
"Теория и практика современной науки"
№6(6) 2015
www.modern-j.ru
______________
Рис. 2. Пероксидазная активность почвенных образцов в динамике
лето-осень (мг 1,4-бензохинона/1 г почвы)
Из рисунка 2 видно, что в целом, пероксидазная активность в летних
почвенных образцах выше, чем в осенних пробах, что может быть связано с
изменением температуры.
Увеличение активности оксидаз и гидролаз происходит к июлю-августу
месяцу, что сопряжено с интенсивной микробиологической деятельностью
[4].
Исключение составляют пробы антропогенно-преобразованных почв
(образца Б1 и Б2), что может быть связано с техногенным фактором.
Полифенолоксидазы
участвуют
в
превращении
органических
соединений ароматического ряда в компоненты гумуса. Они катализируют
окисление фенолов (моно-, ди-, три-) до хинонов в присутствии кислорода
воздуха. Хиноны в соответствующих условиях при конденсации с
аминокислотами и пептидами образуют первичные молекулы гуминовой
кислоты [3].
На рисунке 3 показана динамика пероксидазной активности различных
почвенных образцов: А1 (почва под хвойным лесом), А2 (почва под
лиственным лесом), Б1 (почва сельскохозяйственного назначения), Б2
(урбанизированная почва) в сезонной динамике (лето – осень) за 2015 год.
мг 1,4-п-бензохинона/1 г
почвы
Полифенолоксидаза
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Лето Осень Лето Осень Лето Осень Лето Осень
Хвойный
Листв.
С/Х
Урбаниз.
Почвенный образец
________________________________________________________________
"Теория и практика современной науки"
№6(6) 2015
www.modern-j.ru
______________
Рис. 3. Полифенолоксидазная активность почвенных образцов в
динамике лето-осень (мг 1,4-п-бензохинона/1 г почвы)
Из рисунка
3
следует, что
наибольшей
полифенолоксидазной
активностью в летних почвенных образцах обладает образец Б2 (2,76 мг 1,4-пбензохинона/1 г почвы), тогда как образец А2 – наименьшей (1,44 мг 1,4-пбензохинона/1 г почвы).
В осенних образцах происходит уменьшение полифенолоксидазной
активности, по сравнению с летними образцами. Наибольшей активностью
фермента
полифенолоксидаза
обладает
образец
Б2
(2,75
мг
1,4-п-
бензохинона/1 г почвы), тогда как наименьшей – образец А1 (1,79 мг 1,4-пбензохинона/1 г почвы).
В образцах А2 и Б2 отмечается увеличение полифенолоксидазной
активности в осенний период.
Таким образом, показано, что на изменение активности почвенных
ферментов оказывает влияние не только смена сезона, но и ряд других
факторов, таких как степень антропогенной нагрузки и сельскохозяйственная
обработка.
Используемая литература:
1. Даденко Е.В., Денисова Т.В., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Оценка
применимости показателей ферментативной активности в
биодиагностике и мониторинге почв // Поволжский экологический
журнал. 2013. №4. С. 385-393.
2. Казакова Н.А., Ильина Н.А. Микробный ценоз почв как индикатор
трансформации почвенного покрова // Вестник Ульяновского
государственного университета. 2010. № 4. С. 30-31.
3. Купрееич В.Ф.. Щербакова ТА. Почвенная энзимология. Минск:
Наука и техника, 1966.275 с.
________________________________________________________________
"Теория и практика современной науки"
№6(6) 2015
www.modern-j.ru
______________
4. Славнина Т.П. Биологическая активность почв Томской области.
Томск: Томский государстенный университет. 1987. 212 с.
5. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Наука. 2005. 252
с.
________________________________________________________________
"Теория и практика современной науки"
№6(6) 2015