酶学角度解析碱性磷酸酶活性影响因素

如表3.3所示为嘉陵江主城段水体碱性磷酸酶活性与常规水文水质指标、金属离子、不同形态磷素间的相关系数。本部分同样从影响酶活性的六大因素入手，对不同指标与酶活性间的关系进行分析。下表中涉及这六大因素的参数主要有T、pH、EHP、SRP、Chla、Zn、Mg等。

表3.3　碱性磷酸酶活性与相关指标间相关系数

**.在置信度（双测）为0.01时，相关性是显著的。
*.在置信度（双测）为0.05时，相关性是显著的。

作为影响酶活性的重要因素，T应与APA在一定范围内具有一定相关性[167，168]，然而表3.3显示二者无显著相关性。从蓄水期至汛期水体温度一直呈现上升趋势，而APA呈现消落期数值远高于其他时期的特点。通过两曲线的对比可推测APA的大小除T外，还应受其他因素影响，其变化特征与NRA类似。

pH是APA的重要影响因素之一。如表3.3所示，pH与APA呈中度正相关。从图3.6（a）中可知，pH曲线与APA曲线具有一定相似性，二者在消落期取值均远高于其他时期。两者的正相关性表明在7.61～8.29的pH范围内，APA随着pH的上升而增加。二次拟合结果显示pH与APA间存在如下经验公式：APA＝30.44 pH2－476.84pH＋1 867.68（R2＝0.631，n＝28）［见图3.6（b）］。

EHP主要是有机磷，同时也是碱性磷酸酶的催化底物，对碱性磷酸酶活性具有底物诱导作用，因此理论上APA随EHP的增加会出现上升趋势。表3.3中显示嘉陵江主城段EHP浓度与APA呈低度正相关，然而相关性不显著。从图3.6（a）中可以看到，EHP与APA曲线虽具有一定相似性，然而其在消落期的波峰远小于APA。对APA与EHP间的二次拟合显示二者间存在如下关系式：APA＝4.4×104x2－1.14×103x＋8.16（R2＝0.601，n＝28）［见图3.6（b）］。

SRP是碱性磷酸酶的催化产物，过多的产物将会对酶活性产生抑制作用。如表3.3所示，显示SRP与APA呈中度负相关，表明水体SRP浓度越低，碱性磷酸酶活性越高。从图3.6（a）可以看到SRP与APA曲线呈现相反的趋势，二次拟合显示二者存在如下关系式：APA＝3 958.09SRP2－406.53SRP＋11.07（R2＝0.664，n＝28）［见图3.6（b）］。(www.xing528.com)

基于酶的分泌与水体藻类生物量的正相关关系，作为酶活性的重要影响因素，酶的浓度在水体中主要通过Chla的含量间接表示。如表3.3所示，APA与水体Chla浓度呈中度正相关，这表明随着水体中碱性磷酸酶浓度的提高，水体APA将会上升。如图3.6（a）所示，APA曲线与Chla浓度曲线较为相似，二者均在消落期出现较高的波峰。线性拟合结果显示，APA与Chla浓度之间存在如下关系式：APA＝0.08[C（Chla）]2－0.56C（Chla）＋1.83（R2＝0.92，n＝28）［见图3.6（b）］。

Mg2+与Zn2+均为碱性磷酸酶的辅基，因此水体中Mg2+与Zn2+的浓度与APA有密切关系。然而实际上二者浓度与APA具有不同关系。如表3.3所示，嘉陵江主城段水体中Zn2+浓度与APA呈高度正相关，而Mg2+浓度与APA无显著相关性，这可能是由于水体Mg2+含量远超浮游植物生长所需，致使Mg2+浓度的变化规律与APA的变化规律无相似之处。通过图3.6（a）可以看到，Zn2+含量在全年的趋势与APA基本相似，通过二次拟合，发现APA与Zn2+浓度间存在如下关系式：CAA＝94.29C（Zn2+）－2.29（R2＝0.839，n＝15）［见图3.6（b）］。

在以上对APA与相关参数的讨论中，得到了APA与各因子之间的经验公式。同样，由于APA在水体中同样受到众多因素的影响，通过单一的参数无法对其进行准确的估算和监测。因此，为了提高对水体中APA的监测精确度，并通过公式更好地阐述水体APA的变化机理，本书通过多元线性回归对APA及其相关参数进行拟合。将pH、EHP、SRP、C（Chla）、C（Zn2+）引入回归方程，得出如下关系式：APA＝60.8C（Zn2+）－8.34EHP＋0.21C（Chla）－1.3SRP＋0.19pH－3.02（R2＝0.821，n＝15）。通过此方程再借助常规指标对水体碱性磷酸酶活性进行较精确的估算。

图3.6　嘉陵江主城段碱性磷酸酶活性与相关指标间曲线对比（a）及回归拟合（b）