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杜牧的七言绝句秋夕描写了一位在秋夜里烛光映照着画屏，手拿着小罗扇扑打萤火虫的宫女。而萤火虫发光所需要化学物质就是我们今天要讨论的主角：三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate, 简称ATP）。
ATP在生物化學中是一种核苷酸，作为細胞内能量传递的“分子通货”，ATP的主要作用是储存和传递化学能。
比如您吃的食物中的碳水化合作会被转化为一种叫做葡萄糖的单糖。葡萄糖本身拥有大量细胞所需要的能量，但细胞并不接受以葡萄糖为“货币”的支付方式，因此需要先将葡萄糖转换为被细胞所接受的“货币”形式，也就是我们所说的ATP，一分子葡萄糖可以生成30-32分子的ATP，这种转化过程称为细胞呼吸或新陈代谢。
人体每天的能量消耗需要水解50-75kg的ATP，相当于人体自身的重量，但人体中每时每刻存在的ATP的总量只有大约51克左右，所以这意味着每个ATP分子每天要被重复利用1000-1500次。
由于所有生命体（包括微生物）体内都含有ATP且相对含量十分稳定，因此通过直接分析环境样品中的ATP含量，就可以间接的反应环境中微生物的数量，而ATP的分析过程只需要5分钟的时间，那么这就对那些需要对微生物进行监控的行业带来了极大的便利。相反的来说，传统的微生物培养实验一般需要2-4天，不仅所需时间长而且只能针对特对的微生物，因此无法满足用户对微生物进行实时监测的需求。
当微生物细胞内的ATP通过细胞破壁被提取出来以后，在荧光素酶的催化下和荧光素混合发生氧化反应，产生荧光。反应所产生荧光被光度计捕捉后得到RLU(相对亮度)的读数，然后用于计算样品中ATP的浓度。
在任何一个水样中，ATP存在的形式包括2种：一种是存在于微生物细胞内的ATP，称之为胞内ATP(cATP)，它的浓度可用来表征微生物的活性；另一种是因为细胞死亡而释放到环境内的ATP，称之为胞外ATP(dATP)，它的浓度可以用来判断微生物的生存状态是否恶劣；而两种ATP的和称之为总ATP（tATP）。
在饮用水，工业循环水，油气开采水等等场景，需要投加杀菌剂对微生物污染进行控制，因为在这种情况下，我们通过分析样品ATP的浓度来判断杀菌剂的投加是否合理，通常当ATP浓度低于10 pg/mL时，认为对微生物污染的控制是相对较好的。
在污水生物工艺，生物滤池等等场景，我们依靠微生物来去除水中的污染物，因此在这种情况下，我们通过分析污泥的ATP浓度来判断工艺的状态和进行工艺的调控。通过ATP，我们可以知道污泥中真正具有活性的微生物的比例，帮助我们看清工艺的真实状态。
总结一下，ATP細胞内能量传递的“分子通货”，存在于所有的生命体中并且含量十分稳定，通过分析ATP来获得关于微生物数量和状态的直观数据，可以帮助您更好的看清楚工艺的真实状态。
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发表于 2020-7-30 14:25:20
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