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硝酸鹽還原

鎖定
硝酸鹽還原(nitrate reduction)是生物體內的一種氧化還原反應,即硝酸鹽受硝酸還原酶的作用,還原成亞硝酸的反應。一般指有些細菌具有還原硝酸鹽的能力,可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽、氨或氮氣等。
中文名
硝酸鹽還原
外文名
nitrate reduction
實    質
氧化還原反應
產    物
亞硝酸鹽、氨、氮氣
反應對象
細菌
參與酶
硝酸還原酶

目錄

硝酸鹽還原簡述

硝酸鹽廣泛存在於海水、土壤中,厭氧性硝酸還原細菌能以硝酸鹽作最終受體氧化有機化合物,並利用其能量而生長,稱此為硝酸呼吸(nitrate respiration)。這種反應形式和生理作用與有氧呼吸極為相似,是一種效率遠比發酵為佳的能量獲得形式。在硫黃細菌中也同樣有以硝酸鹽氧化硫黃及其化合物,並利用其能量進行無機營養型的生長(在這種情況下,硝酸鹽的變化並不停留在亞硝酸的階段,可以看到分子態氮的出現脱氮作用)。硝酸還原能力在細菌分類上是重要的記載事項。但是,有硝酸還原能力的菌未必都能在無氧中生長 [1] 
此外,硝酸鹽還原在微生物和植物中,是以硝酸鹽為氮源加以利用和同化時的第一階段反應。然後再進行下幾個階段的還原而產生氨。

硝酸鹽還原用途

硝酸鹽還原原理主要廣泛用於細菌鑑定,即硝酸鹽還原實驗。
實驗原理
根據某些細菌能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽,亞硝酸鹽與醋酸作用,生成亞硝酸,亞硝酸與試劑中的對氨基苯磺酸作用生成重氮基苯磺酸,後者與α-萘胺結合生成N-α萘胺偶苯磺酸這個原理進行的試驗方法 [2] 
反應過程
試劑
甲液:氨基苯磺酸 0.8g 5mol/L醋酸 100ml
乙液:α-萘胺 0.5g 5mol/L醋酸 100ml
方法:將被檢查部分的取出的培養液中待檢菌接種於硝酸鹽培養基(內含小倒管)中,35℃孵育1-4d。將甲、乙等量混合液(用時混合)0.1ml加於試管內,立即或10min內觀察結果。做此試驗時,應以一支未接種細菌的培養基做對照試驗,只有對照管陰性時,才能判定。
結果:出現紅色為陽性反應。如欲觀察有無氮氣產生,可於培養基管內加1只小倒管,有氣泡產生,則表示有氮氣生成。如欲檢查培養基中硝酸鹽是否被分解,可取鋅粉少許加入培養基內,如出現紅色表明硝酸鹽仍存在;若不出現紅色,表示硝酸鹽已被分解 [2] 
臨牀意義
本試驗廣泛用於細菌鑑定。腸桿菌科細菌均能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽;假單胞菌屬中有的細菌能產生氮氣,如銅綠假單胞菌嗜麥芽窄食單胞菌、斯氏假單胞菌,有的則能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽,如鼻疽假單胞菌等;厭氧菌如韋榮菌也能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽。
異常結果:腸桿菌科細菌引起腸道外感染以泌尿道感染為多見,機會性致病可引起化膿性炎症,如膽囊炎、腹膜炎、肺炎、腦膜炎和敗血症等。綠膿假單胞菌屬感染:壞疽深膿皰病、綠甲綜合徵、外耳道炎、毛囊炎。還有某些厭氧菌所致的一些疾病 [2] 
注意事項
硝酸鹽還原過程可因細菌不同而異。有的細菌僅使硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,如大腸埃希菌等;有的細菌可使其還原為亞硝酸鹽和離子態的銨;有的細菌能使硝酸鹽或亞硝酸鹽還原為氮,如沙雷菌屬;有的細菌還可以將其還原產物在合成性代謝中完全利用。試驗要根據試驗結果進行判斷,還要排除干擾 [2] 
相關疾病的檢驗
參考資料
  • 1.    張定芳. 細菌對硝酸鹽還原作用的測定方法[J]. 現代醫學, 1981(1).
  • 2.    硝酸鹽還原試驗  .檢驗助手[引用日期2017-05-20]