植物碳酸酐酶對石灰?guī)r巖溶的驅(qū)動作用研究.pdf

1、碳酸酐酶(EC 4.2.1.1)是一種廣泛存在的金屬酶,催化CO<,2>的水合反應(yīng),是已知的催化速率最高的酶之一.研究發(fā)現(xiàn)碳酸酐酶可使灰?guī)r溶解速率增加數(shù)倍.為了評價碳酸酐酶在生物巖溶中的作用,本文就巖溶地區(qū)典型植物碳酸酐酶的穩(wěn)定性、主要環(huán)境因子對綠藻(Chlamydomonas reinhardtii)胞外碳酸酐酶表達的影響、綠藻胞外碳酸酐酶對石灰?guī)r溶蝕的驅(qū)動作用以及高等植物碳酸酐酶、綠藻胞外碳酸酐酶對Ca、Mg元素淋失遷移的影響進行了

2、研究.主要結(jié)果如下:1.巖溶地區(qū)典型植物黃荊葉片提取的碳酸酐酶具有良好的熱穩(wěn)定性,并對巖溶環(huán)境中高濃度的Mg<'2+>、Ca<'2+>、Zn<'2+>、Mn<'2+>、Cu<'2+>、Co<'2+>等金屬離子脅迫具有良好的適應(yīng)性.2.巖溶地區(qū)光照時間長、平均氣溫較高、土壤水體的偏堿性pH等環(huán)境因子適于萊茵氏衣藻的生長并且胞外碳酸酐酶保持較高活性;在Ca<'2+>、Mg<'2+>、Zn<'2+>、Cu<'2+>等巖溶環(huán)境的代表性無機離子高

3、濃度脅迫下,藻的生長狀況比較良好,胞外碳酸酐酶的活性較高.3.碳酸酐酶對溶蝕具有明顯的驅(qū)動作用,相關(guān)性分析表明石灰?guī)r中Ca<'2+>、Mg<'2+>溶蝕量與胞外碳酸酐酶活性、生物量之間具有很好的正相關(guān)性;碳酸酐酶被抑制的對照組其Ca<'2+>溶蝕量僅為未加抑制劑的52.8％.4.通過土柱淋溶法模擬土壤-灰?guī)r巖溶系統(tǒng),在土柱中接種衣藻,結(jié)果表明衣藻及其胞外碳酸酐酶活性與Ca<'2+>、Mg<'2+>的淋失和遷移之間存在較好的正相關(guān)性.衣藻