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柳州水质多合一水质在线分析仪发光机理的研究表明,不同种类的发光细菌的发光机理是相同的,是由特异性的荧光酶(LE)、还原性的黄素(FMNH2)、八碳以上长链脂肪醛(RCHO)、氧分子(O2)所参与的复杂反应,多合一水质在线分析仪大致历程如下:FM NH2+LE → FMNH2·LE+ O2 → LE·FM NH2·O2+ RCH O→LE·FMNH2·O2·RCH0 → LE+ FM+H2O+RCOOH+光。概括的说就是,细菌生物发光反应是由分子氧作用,胞内荧光酶催化,将还原态的黄素单核苷酸(FMNH2)及长链脂肪醛氧化为FMN 及长链脂肪酸氧化,同时释放出最大发光强度在波长为450-490nm处的蓝绿光。其中三步反应产生三种中间产物,寿命极短,很难分离出来。荧光素酶是生物体内催化荧光素或脂肪醛氧化发光的一类酶的总称,细菌荧光素酶是含α、β两个多肽亚基的单加氧酶,只有两个亚基共存时才有活性。从不同海洋细菌中提取到的细菌荧光素酶其分子量差别较小。王安平等分离纯化了东方弧菌的荧光酶并对其酶学性质进行了研究,分离得到了两个分子量分别为44 kD和41 kD的亚基,该酶反应的最佳温度在l8℃ ,超过25℃酶即迅速失活。

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水质多合一水质在线分析仪发光基因(lux gene)系统中包括结构基因luxC,D,A,B,E 和调节基因luxI和luxR 等。从不同发光细菌中分离得到的发光基因其种类和数量有所差异,例如luxF仅发现于明亮发光杆菌,但以上五个结构基因luxC,D,A,B,E 是普遍存在于已知的所有发光细菌中的。多合一水质在线分析仪厂家编码菌荧光素酶的基因是luxA 和luxB,在lux操纵子中,luxA 和luxB 是紧密相连的。以哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)为例,其luxA 基因中含有1065bp,编码的α亚基是355个氨基酸的多肽,分子量为40kD;luxB基因中含有972bp,编码的β亚基是有324个氨基酸的多肽,分子量为36kD。由α、β两亚基组成的荧光酶的分子量为76 kD。编码脂肪酸还原酶(多肽转移酶和还原酶)的luxC和luxD位于luxA、luxB基因的上游一侧,编码合成酶的luxE基因位于luxA,luxB基因的下游一侧。多合一水质在线分析仪luxC 含有1431bp,编码的蛋白质含有477个氨基酸,分子量为55 kD;luxD 编码的蛋白质分子量为33 kD;luxE编码的蛋白质分子量为42 kD。在明亮发光杆菌中还发现有luxF基因,它通常位于luxB和luxE之间,其编码的蛋白质分子量为26 kD 左右,但lux F基因在弧菌属和异短杆菌属中的发光基因系统中尚未被发现。在以上所有菌株的操纵子中,这些基因的顺序都相同,均为lux CDAB(F)E。

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