ATP在生物化學(xué)中的定義是一種由腺嘌呤、核糖和三個(gè)磷酸基團組成的核苷酸。作為細胞內能量傳遞的“分子通貨”,ATP的主要作用是儲存和傳遞化學(xué)能。比如食物中的碳水化合作會(huì )被轉化為一種叫做葡萄糖的單糖。葡萄糖本身?yè)碛写罅考毎枰哪芰?,但細胞并不接受以葡萄糖為“貨幣”的支付方式,因此需要先將葡萄糖轉換為被細胞所接受的“貨幣”形式,也就是我們所說(shuō)的ATP,一分子葡萄糖可以生成30-32分子的ATP,這種轉化過(guò)程稱(chēng)為細胞呼吸或新陳代謝。
人體每天的能量消耗需要水解50-75kg的ATP,相當于人體自身的重量,但人體中每時(shí)每刻存在的ATP的總量只有大約51克左右,所以這意味著(zhù)每個(gè)ATP分子每天要被重復利用1000-1500次。由于所有生命體(包括微生物)體內都含有ATP且相對含量十分穩定,因此通過(guò)直接分析環(huán)境樣品中微生物的ATP含量,就可以了解環(huán)境中微生物的數量。而ATP分析又具備精確和操作過(guò)程只需要5分鐘的特點(diǎn),因此對于那些需要對微生物需要高頻次監控的行業(yè)帶來(lái)了極大的便利。對比來(lái)說(shuō),傳統的微生物培養法一般需要2-4天,不僅所需時(shí)間長(cháng)而且只能針對特對的微生物,在很多使用條件下無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)對微生物進(jìn)行實(shí)時(shí)監測的需求。
當微生物細胞內的ATP通過(guò)細胞破壁提取出來(lái)以后,在熒光素酶的催化下和熒光素混合發(fā)生氧化反應,產(chǎn)生熒光。反應所產(chǎn)生熒光被光度計捕捉后得到RLU(相對亮度)的讀數,然后用于計算樣品中ATP的濃度。在污水生物工藝,生物濾池等等場(chǎng)景,我們依靠微生物來(lái)去除水中的污染物,因此我們通過(guò)分析污泥的ATP濃度來(lái)判斷工藝的狀態(tài)和進(jìn)行工藝的調控。通過(guò)ATP,我們可以知道污泥中真正具有活性的微生物的比例,幫助我們看清工藝的真實(shí)狀態(tài)。
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