生物固氮是自然生态系统利用氮素的主要途径，固氮微生物利用体内固氮酶，通过生物固氮作用（自生固氮、共生固氮或联合固氮的形式）将大气中的分子氮（N2）转化成氨（NH3），参与氮素循环。

01固氮酶的检测原理

固氮酶一般指钼铁固氮酶，即铁蛋白（nifH编码）和钼铁蛋白（nifDK编码）构成的双组分蛋白酶；铁蛋白负责传递电子给钼铁蛋白，N2和其他底物的结合还原在钼铁蛋白进行。

乙炔还原法的检测原理是基于固氮酶的还原性，即指它可将与N2结构相似的乙炔(C2H2)还原为乙烯(C2H4)。由此，C2H2可以被用作N2的替代底物，通过测定C2H4生成量来推算出固氮酶活性。

02固氮酶的应用方向

固氮酶的应用范围广泛，在农业生产、生态保护、环境修复、科学研究和合成生物学等领域展现出巨大潜力。例如，固氮酶可以用于优化施肥管理；评估土壤固氮能力；筛选和鉴定高固氮能力的菌株；研究品种选育和菌株固氮改良潜力；评估环境污染修复状况等。