RESEARCH PAPER
Influence of temperature on Michaelis-Menten’s kinetic parameters of soils urease
 
More details
Hide details
1
Katedra Inżynierii i Ochrony Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40, 20-618 Lublin, Poland
2
Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego, Polska Akademia Nauk, ul. Doświadczalna 4, 20-290 Lublin 27, Poland
3
Katolicki Uniwersytet Lubelski, Al. Kraśnicka 102, 20-718 Lublin, Poland
Publication date: 2020-05-27
 
Acta Agroph. 2000, (38), 165–174
KEYWORDS
ABSTRACT
The aim of the investigations was to measure relationship between temperature and Michaelis-Mentens 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 (E + G), the third one containing soil irrigated with waste water after II step purification (G). Urease activity at different concentration of urea 0,01-3% and temperature: 0, 20, 37, 60°C was marked with the help of Bounmanti et al. method. Michaelis Constant (Km) and maximum potential activity (Vmax) were determined by method of Liweaver-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, 0.013 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 Vmax 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.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Wpływ temperatury na parametry kinetyczne Michaelisa-Mentena ureazy glebowej
aktywność ureazowa, temperatura, stała Michaelisa, prędkość maksymalna
Celem badań było zbadanie wpływu różnego zakresu temperatur na parametry kinetyczne Michaelisa-Mentena ureazy glebowej. Badaniom poddano próby zawierające czysty enzym (E), glebę nic 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. Stalą Michaelisa (Km) i szybkość maksymalną (Vmax) wyznaczono metodą Liweavcra-Burka. Aktywność urenzowa (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–1·h–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= 0,08 µN-NH4·kg–1·h–1, G = 0,03 µN-NH4·kg–1·h–1. Najwyższe wartości aktywności ureazowej zanotowano w temperaturze 37°C: 0,33 µN-NH4·kg–1·h–1 dla próby zawierającej preparat handlowy, 0,16 µN-NH4·kg–1·h–1 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 Q-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.
eISSN:2300-6730
ISSN:1234-4125