Soil Enzymes and Their Research Methods¶

Instrument & Consumables¶

Soil Enzyme Activity¶

EC 1.8.3.1 - Sulphite Xidase - 亚硫酸盐氧化酶¶

• https://doi.org/10.1007/s42729-025-02392-1
• https://doi.org/10.1016/j.pedsph.2022.06.006

EC 1.10.3.2 - Phenol oxidases - 漆酶（酚氧化酶）¶

• https://doi.org/10.1016/j.mimet.2007.09.020
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109861
• https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2012.03.019
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.09.013
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2004.07.013
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2009.10.014

EC 1.11.1.7 - Broad-spectrum peroxidase - 广谱过氧化物酶¶

• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109913

EC 1.11.1.13 - Manganese peroxidase - 锰过氧化物酶¶

• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2012.07.007

EC 1.11.1.14 - Lignin peroxidase - 木质素过氧化物酶¶

• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2012.07.007
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2009.10.014

EC 3.1.1.2 - Arylesterase - 芳基酯酶¶

• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2009.01.003

EC 3.1.3.1 - Alkaline Phosphatase - 碱性磷酸酶¶

EC 3.1.3.2 - Acid Phosphatase - 酸性磷酸酶¶

测定流程：鲜土经2mm筛分；使用{pH5.5 0.05mol/L Tris-HCl溶液}作为溶剂，土壤（g）与水（mL）比例为4:25（凋落物与水比例为1:25），即在50ml尖底离心管内放入4g土壤和25mL去离子水（可使用30mL注射器）；使用涡旋振荡器至离心管内土壤分散，再至平板摇床以250rpm振荡10min（凋落物振荡30min），移液前再次涡旋振荡至形成土壤悬液（管底无颗粒沉淀）；96孔聚苯乙烯微孔板中，先使用50μL移液器将底物25μL移至微孔，再使用200μL移液器将125μL土壤悬液移至微孔，共计3个重复（添加底物）和1个空白（无底物，且此处不添加去离子水）；在37°C（35°C）孵育{30min}；孵育后在每个微孔加入25μL CaCl2和100μL pH12 100 mmol/L Tris溶液（枪头伸入微孔使溶液均质化）以停止反应，并在对照组添加底物25μL（添加底物需换枪头以防止污染）；将微孔板覆盖封板膜，以20°C 1500g（凋落物悬浊液2000g）离心5min，并将200μL上清液转移至新微孔板，于405nm比色获得吸光度。

土壤溶剂：pH5.5 0.05mol/L Tris-HCl溶液，将Tris-HCl（{CAS 1185-53-1} Mw 157.6）7.88g溶解于800mL去离子水中，并用1mol/L 盐酸调节至pH5.5（无需使用盐酸调节，溶液pH4.7，可用于实验），定容至1000mL，在4°C储存不超过1month。

底物溶液：0.05mol/L 对硝基苯基磷酸盐 二钠盐 六水合物（CAS 333338-18-4 Mw 371.12）；将0.928g溶解于50mL 去离子水中；使用精度为0.001g的天平。

EC 3.1.3.26 - Phytase - 植酸酶¶

• https://doi.org/10.1016/j.gca.2025.06.030
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2009.12.002

EC 3.1.4.1 - Phosphodiesterase - 磷酸二酯酶¶

测定流程：鲜土经2mm筛分；使用{pH8 0.05mol/L Tris溶液}作为溶剂，土壤（g）与水（mL）比例为4:25（凋落物与水比例为1:25），即在50ml尖底离心管内放入4g土壤和25mL去离子水（可使用30mL注射器）；使用涡旋振荡器至离心管内土壤分散，再至平板摇床以250rpm振荡10min（凋落物振荡30min），移液前再次涡旋振荡至形成土壤悬液（管底无颗粒沉淀）；96孔聚苯乙烯微孔板中，先使用50μL移液器将底物25μL移至微孔，再使用200μL移液器将125μL土壤悬液移至微孔，共计3个重复（添加底物）和1个空白（无底物，且此处不添加去离子水）；在37°C（35°C）孵育{30min（1h）}；孵育后在每个微孔加入25μL CaCl2和100μL pH12 100 mmol/L Tris溶液（枪头伸入微孔使溶液均质化）以停止反应，并在对照组添加底物25μL（添加底物需换枪头以防止污染）；将微孔板覆盖封板膜，以20°C 1500g（凋落物悬浊液2000g）离心5min，并将200μL上清液转移至新微孔板，于405nm比色获得吸光度。

土壤溶剂：pH8 0.05mol/L Tris溶液，将Tris（{CAS 77-86-1} Mw 121.14）6.06g溶解于800mL去离子水中，并用(?) 0.1 mol/L硫酸溶液调节至pH8，定容至1000mL，在4°C储存不超过1month。

底物溶液：0.05mol/L 双(对硝基苯基)磷酸酯（CAS 645-15-8 Mw 340.18）；将0.850g溶解于50mL 去离子水中；使用精度为0.001g的天平。

• https://doi.org/10.2136/sssabookser5.2.c37
• https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.02.003
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2012.02.008
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.107628

EC 3.1.6.1 - Arylsulfatase - 芳基硫酸酯酶¶

• https://doi.org/10.1016/j.pedsph.2022.06.006

EC 3.2.1.1 - Amylose endo-a-1,4-glucanase - 内切-α-1，4-葡聚糖酶（α-淀粉酶）¶

• https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00142-5 - 凋落物酶活性

EC 3.2.1.4 - Endoglucanases - 内切葡聚糖酶（羧甲基纤维素酶）¶

• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2011.03.019
• https://doi.org/10.1016/0038-0717(94)90216-X
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.01.015
• https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24022
• https://doi.org/10.1016/0038-0717(92)90074-8
• https://doi.org/10.1016/j.jgeb.2016.12.001

EC 3.2.1.8 - Xylanase - 木聚糖酶¶

• https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2006.06.003
• https://doi.org/10.1016/S0038-0717(98)00083-2
• https://doi.org/10.1016/S0038-0717(99)00092-9

EC 3.2.1.20 - α-Glucosidases - α-葡萄糖苷酶¶

测定流程：鲜土经2mm筛分；使用去离子水作为溶剂，土壤（g）与水（mL）比例为4:25（凋落物与水比例为1:25），即在50ml尖底离心管内放入4g土壤和25mL去离子水（可使用30mL注射器）；使用涡旋振荡器至离心管内土壤分散，再至平板摇床以250rpm振荡10min（凋落物振荡30min），移液前再次涡旋振荡至形成土壤悬液（管底无颗粒沉淀）；96孔聚苯乙烯微孔板中，先使用50μL移液器将底物25μL移至微孔，再使用200μL移液器将125μL土壤悬液移至微孔，共计3个重复（添加底物）和1个空白（无底物，且此处不添加去离子水）；在37°C（35°C）孵育{1h}；孵育后在每个微孔加入25μL CaCl2和100μL pH12 100 mmol/L Tris溶液（枪头伸入微孔使溶液均质化）以停止反应，并在对照组添加底物25μL（添加底物需换枪头以防止污染）；将微孔板覆盖封板膜，以20°C 1500g（凋落物悬浊液2000g）离心5min，并将200μL上清液转移至新微孔板，于405nm比色获得吸光度。

底物溶液：0.025mol/L 对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷（CAS 3767-28-0 Mw 301.25）；将==0.375g==溶解于50mL 去离子水中；使用精度为0.001g的天平。

• https://doi.org/10.1007/s00374-002-0463-7 - 淀粉（麦芽糖）分解

EC 3.2.1.21 - β-Glucosidases - β-葡萄糖苷酶¶

测定流程：鲜土经2mm筛分；使用去离子水作为溶剂，土壤（g）与水（mL）比例为4:25（凋落物与水比例为1:25），即在50ml尖底离心管内放入4g土壤和25mL去离子水（可使用30mL注射器）；使用涡旋振荡器至离心管内土壤分散，再至平板摇床以250rpm振荡10min（凋落物振荡30min），移液前再次涡旋振荡至形成土壤悬液（管底无颗粒沉淀）；96孔聚苯乙烯微孔板中，先使用50μL移液器将底物25μL移至微孔，再使用200μL移液器将125μL土壤悬液移至微孔，共计3个重复（添加底物）和1个空白（无底物，且此处不添加去离子水）；在37°C（35°C）孵育{1h}；孵育后在每个微孔加入25μL CaCl2和100μL pH12 100 mmol/L Tris溶液（枪头伸入微孔使溶液均质化）以停止反应，并在对照组添加底物25μL（添加底物需换枪头以防止污染）；将微孔板覆盖封板膜，以20°C 1500g（凋落物悬浊液2000g）离心5min，并将200μL上清液转移至新微孔板，于405nm比色获得吸光度。

底物溶液：0.05mol/L 对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷（CAS 2492-87-7 Mw 301.25）；将0.753g溶解于50mL 去离子水中；使用精度为0.001g的天平。

• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2011.03.019
• https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24022
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2008.05.001
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2017.12.020
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2016.11.003
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109709 - 酶动力学参数，荧光法

EC 3.2.1.23 - β-Galactosidase - β-半乳糖苷酶¶

测定流程：鲜土经2mm筛分；使用去离子水作为溶剂，土壤（g）与水（mL）比例为4:25（凋落物与水比例为1:25），即在50ml尖底离心管内放入4g土壤和25mL去离子水（可使用30mL注射器）；使用涡旋振荡器至离心管内土壤分散，再至平板摇床以250rpm振荡10min（凋落物振荡30min），移液前再次涡旋振荡至形成土壤悬液（管底无颗粒沉淀）；96孔聚苯乙烯微孔板中，先使用50μL移液器将底物25μL移至微孔，再使用200μL移液器将125μL土壤悬液移至微孔，共计3个重复（添加底物）和1个空白（无底物，且此处不添加去离子水）；在37°C（35°C）孵育{2h}；孵育后在每个微孔加入25μL CaCl2和100μL pH12 100 mmol/L Tris溶液（枪头伸入微孔使溶液均质化）以停止反应，并在对照组添加底物25μL（添加底物需换枪头以防止污染）；将微孔板覆盖封板膜，以20°C 1500g（凋落物悬浊液2000g）离心5min，并将200μL上清液转移至新微孔板，于405nm比色获得吸光度。

底物溶液：0.05mol/L 对硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷（CAS 3150–24–1 Mw 301,25）；将0.753g溶解于50mL 去离子水中；使用精度为0.001g的天平，下同。

终止溶液：0.5mol/L CaCl2溶液，将14.7g氯化钙二水合物（CAS 10035-04-8 Mw 147.01）溶解在200mL去离子水中，在4°C储存不超过1month。

显色溶液：pH12 100 mmol/L Tris溶液，将Tris（CAS 77-86-1 Mw 121.14）12.11g溶解于800mL去离子水中，并用5mL 5mol/L 氢氧化钠调节至pH12，定容至1000mL，在4°C储存不超过1month。

标准溶液：3.6mmol/L 对硝基苯酚（PNP CAS 100-02-7）溶液：对硝基苯酚 Mw 139.11 10mg （100mg），去离子水 20mL（200mL）；使用时需稀释10倍，即工作浓度为0.36 mM。

校准曲线：需一式三份；使用浓度为0.36 mmol/L 的PNP溶液，分别配置0 mmol/mL、14 mmol/mL、29 mmol/mL、72 mmol/mL、140 mmol/mL、220 mmol/mL、290 mmol/mL、360 mmol/mL的多孔板中分配所需体积，如表所示；之后加入25μL去离子水，25μL CaCl2溶液，100μL pH12 100mmol/L Tris溶液，均质化后转移200μl至新微孔板，在405nm读取吸光度。

• https://doi.org/10.1016/0038-0717(88)90141-1 - pNP方法测定 β-半乳糖苷酶（1988）
• https://doi.org/10.1093/jxb/erm037 - 作用于初生细胞壁，参与果胶水解

EC 3.2.1.26 - Fructofuranosidase - 呋喃果糖苷酶（蔗糖酶）¶

• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2014.07.004

EC 3.2.1.30 - N-acetyl-β-D-glucosaminidase - N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶¶

• https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00034-1
• https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109416

测定流程：鲜土经2mm筛分；使用去离子水作为溶剂，土壤（g）与水（mL）比例为4:25（凋落物与水比例为1:25），即在50ml尖底离心管内放入4g土壤和25mL去离子水（可使用30mL注射器）；使用涡旋振荡器至离心管内土壤分散，再至平板摇床以250rpm振荡10min（凋落物振荡30min），移液前再次涡旋振荡至形成土壤悬液（管底无颗粒沉淀）；96孔聚苯乙烯微孔板中，先使用50μL移液器将底物25μL移至微孔，再使用200μL移液器将125μL土壤悬液移至微孔，共计3个重复（添加底物）和1个空白（无底物，且此处不添加去离子水）；在37°C（35°C）孵育{1h}；孵育后在每个微孔加入25μL CaCl2和100μL pH12 100 mmol/L Tris溶液（枪头伸入微孔使溶液均质化）以停止反应，并在对照组添加底物25μL（添加底物需换枪头以防止污染）；将微孔板覆盖封板膜，以20°C 1500g（凋落物悬浊液2000g）离心5min，并将200μL上清液转移至新微孔板，于405nm比色获得吸光度。

底物溶液：0.01mol/L 对硝基苯基-N-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖苷（CAS 3459-18-5 Mw 342.31）；将0.171g溶解于50mL 去离子水中，于405nm比色获得吸光度。

EC 3.2.1.37 - β-D-xylosidase - 木糖苷酶¶

• https://doi.org/10.1016/S0038-0717(99)00092-9

EC 3.2.1.38 - β-D-Fucoside - β-D-岩藻糖苷酶¶

• https://doi.org/10.1007/s00374-020-01482-9

EC 3.2.1.91 - β-1,4-Cellobiosidase - β-1,4-纤维二糖苷酶¶

测定流程：鲜土经2mm筛分；使用去离子水作为溶剂，土壤（g）与水（mL）比例为4:25（凋落物与水比例为1:25），即在50ml尖底离心管内放入4g土壤和25mL去离子水（可使用30mL注射器）；使用涡旋振荡器至离心管内土壤分散，再至平板摇床以250rpm振荡10min（凋落物振荡30min），移液前再次涡旋振荡至形成土壤悬液（管底无颗粒沉淀）；96孔聚苯乙烯微孔板中，先使用50μL移液器将底物25μL移至微孔，再使用200μL移液器将125μL土壤悬液移至微孔，共计3个重复（添加底物）和1个空白（无底物，且此处不添加去离子水）；在37°C（35°C）孵育{1h}；孵育后在每个微孔加入25μL CaCl2和100μL pH12 100 mmol/L Tris溶液（枪头伸入微孔使溶液均质化）以停止反应，并在对照组添加底物25μL（添加底物需换枪头以防止污染）；将微孔板覆盖封板膜，以20°C 1500g（凋落物悬浊液2000g）离心5min，并将200μL上清液转移至新微孔板，于405nm比色获得吸光度。

底物溶液：0.012mol/L 对硝基苯基-β-D-纤维二糖（CAS 3482-57-3 Mw 463.39）；将0.278g溶解于50mL 去离子水中；使用精度为0.001g的天平。（此时终浓度为2mmol/L）

• https://doi.org/10.1016/j.mimet.2023.106861

• https://margenot.cropsciences.illinois.edu/methods-sops/

EC 3.4.11.1 - Leucine Aminopeptidase - 亮氨酸氨基肽酶¶

测定流程：鲜土经2mm筛分；使用去离子水作为溶剂，土壤（g）与水（mL）比例为4:25（凋落物与水比例为1:25），即在50ml尖底离心管内放入4g土壤和25mL去离子水（可使用30mL注射器）；使用涡旋振荡器至离心管内土壤分散，再至平板摇床以250rpm振荡10min（凋落物振荡30min），移液前再次涡旋振荡至形成土壤悬液（管底无颗粒沉淀）；96孔聚苯乙烯微孔板中，先使用50μL移液器将底物25μL移至微孔，再使用200μL移液器将125μL土壤悬液移至微孔，共计3个重复（添加底物）和1个空白（无底物，且此处不添加去离子水）；在37°C（35°C）孵育{2h}；孵育后在每个微孔加入25μL CaCl2和100μL pH12 100 mmol/L Tris溶液（枪头伸入微孔使溶液均质化）以停止反应，并在对照组添加底物25μL（添加底物需换枪头以防止污染）；将微孔板覆盖封板膜，以20°C 1500g（凋落物悬浊液2000g）离心5min，并将200μL上清液转移至新微孔板，于380nm（条件受限，故使用405nm替代）比色获得吸光度。

底物溶液：0.012mol/L L-亮氨酸-对硝基苯胺（CAS 4178-93-2 Mw 251.28）；将0.151g溶解于50mL 去离子水中（溶解度低，形成絮状沉淀）；使用精度为0.001g的天平。

• https://doi.org/10.1002/saj2.20255

• https://margenot.cropsciences.illinois.edu/methods-sops/

EC 3.4.11.2 - Arylamidase - 芳基酰胺酶¶

• https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00109-7

Database¶

Reference¶