對食木白蟻和食土白蟻的區(qū)化的腸道系統(tǒng)的原位條件下的氫，值和氧化還原電位的軸向和徑向的動力學(xué)變化的研究很多。根據(jù)報告的這些理化參數(shù)，提出了一些重要的代謝過程，以及在這些白蟻腸道中食物消化的機理，并且巳經(jīng)反過來被應(yīng)用到提高我們對食物消化，腸道共生微生物群落結(jié)構(gòu)和他們在白蟻腸道環(huán)境中相應(yīng)的功能的認識。然而關(guān)于培菌白蟻腸道的理化條件和金屬離子特性的信息仍然是有限的和罕見的。因此，了解培菌白蟻腸道中物理化學(xué)條件和相關(guān)的金屬離子分布對了解其有效的食物消化功能是很重要。本論文主要是關(guān)于利用微電極技術(shù)來測量培菌白蟻黑翅土白蟻主要腸道區(qū)段的軸向和徑向分布的、氧分壓、還原電勢和復(fù)分壓。此外，利用電感補合等離子體質(zhì)譜（對腸道系統(tǒng)的各個區(qū)域內(nèi)的金屬離子濃度進行了測定。

Unisense微電極系統(tǒng)的應(yīng)用

應(yīng)用丹麥unisense公司氧氣微電極（OX-25）、氧化還原電位微電極（RD-25），端部直徑大約為10微米。PH微電極（尖端直徑大約10-20微米）。尖長100-150微米。使用手動微操縱系統(tǒng)定位微傳感器，尖端位置與腸的位置利用水平安裝的顯徵鏡進行目視控制，并且用微電極系統(tǒng)測量白蟻腸道在緊接著微載坡片上的瓊脂糖凝固后進行。用微電極的外周端的測量動作從黑翅土白蟻的五個主要腸段，包括前腸，中腸，后腸囊狀胃，盲胎和直腸，腸壁到中心的不同的點之間。

實驗結(jié)果

本論文通過使用微電極系統(tǒng)，對培菌白蟻黑翅土白蟻的消化道的主要物理化學(xué)條件進行了系統(tǒng)的研究，尤其是對于氧氣、值、氧化還原電勢和氫的軸向徑向分布形狀。結(jié)果表明，黑翅土白蟻有一個由低氧氣濃度，中性值，相對較高的氧化還原電位，及高氫積累等獨特特征構(gòu)成的腸道微環(huán)境，這是為了更好地適應(yīng)高效降解木質(zhì)材料以及其腸道系統(tǒng)內(nèi)其它重要代謝的需求。另外，通過ICP-MS分析了黑翅土白蟻的木質(zhì)纖維素降解系統(tǒng)，包括外共生真菌菌圃和相關(guān)巢土壤樣品中，13種不同的金屬離子的概況。

圖1、黑翅土白蟻腸道系統(tǒng)的軸向氧分壓特性，本圖中的氧濃度用氧分壓來表示。從圖中可以看出前腸中，氧的濃度記錄為3.8±1.1千帕，是相對較低的氧氣水平。對于加長的中腸，氧濃度在前，中和后部，分別加至7.3±1.9、4.7±2.0和7.2±3.3千帕。但是，從中腸到前腹的氧濃度水平急劇下降，這就造成了黑翅土白蟻后腸中部龐大部位的一個完全缺氧的環(huán)境。

圖2、黑翅土白蟻主要腸腔室的氧分壓的徑向分布。圖A表示的是黑翅土白蟻腸道系統(tǒng)從腸壁到腸隔室中心的徑向氧含量分布。圖B表示的是黑翅土白蟻中腸中間的氧濃度從腸壁到內(nèi)腔中心的變化情況?！瘢ㄇ澳c）△（中腸）○（中腸的后半部分）圖C表示的是腹和結(jié)腸（后腸）區(qū)域內(nèi)的氧分壓分布情況?！瘢ㄇ案梗鳎ê笪福穑ê竽c）。

圖3、黑翅土白蟻腸道系統(tǒng)的軸向分布。沿腸道可檢測到一個狹窄的值范圍。前腸的為6.3±0.1；黑翅土白蟻中腸的前，中和后區(qū)，PH值依次略有下降。黑翅土白蟻后腸的囊狀胃，腸腸的連接區(qū)域幾乎增長了1個PH單位；后腸龐大區(qū)的前部和中位分別顯著增加到7.0±0.0和6.7±0.0。pH高值分別為在后腸龐大區(qū)后部，其值高達7.3±0.0。但是在直腸區(qū)域，它急劇下降了1-1.5個pH單位。

圖4、黑翅土白蟻腸道系統(tǒng)的軸向氧化還原電勢分布。黑翅土白蟻每個腸區(qū)域的中心的氧化還原電位，介于310亳伏到70±30毫伏（位于前腹）之間。這表明在腸道系統(tǒng)各個位置的氧化還原電位呈高度動態(tài)。前腸有最高的氧化還原電勢。中腸輕微下降，后腸的前，中和后區(qū)顯示波動。最低的氧化還原電位被觀測在腸道龐大區(qū)的前部。

圖5、黑翅土白蟻腸道系統(tǒng)的氫分壓分布情況。圖A表示的是氫氣微電極測量顯示在各腸腔中心的氫分壓分布廣泛，直腸顯示有一定氫氣積聚和相對較高的氧氣分壓約2.5±0.1千帕。圖B表示的是黑翅土白蟻后腸龐大區(qū)前部的氧分壓呈典型的徑向分布。最高的氧氣分壓（10.4千帕）被記錄在腸腔中心，而值越朝腸壁越小（1.2千帕）。

總結(jié)

本論文通過使用unisense微電極系統(tǒng)，對培菌白蟻黑翅土白蟻的消化道的主要物理化學(xué)條件進行了系統(tǒng)的研究。本文中很好的運用微電極、ICP-MS技術(shù)探明了黑翅土白蟻消化系統(tǒng)中包括氧氣、值、氧化還原電位、氫氣和金屬離子濃度等理化微環(huán)境概況。擴大了對于培菌白蟻黑翅土白蟻特異的腸道微環(huán)境的認識，同時有助于在有共生真菌特異性幫助的培菌白蟻共生系統(tǒng)中木質(zhì)纖維素降解的機制的理解。可以看出微電極在研究動物腸道微環(huán)境方面具有很好的應(yīng)用。