D-熒光素是一種多功能的生物發(fā)光底物。螢火蟲熒光素酶/熒光素生物發(fā)光系統(tǒng)存在于螢火蟲（Photinus pyralis）和其他幾種甲蟲中。熒光素酶通過二氧雜環(huán)丁酮中間體氧化ATP活化的熒光素。螢火蟲熒光素酶通過熒光素的ATP依賴性氧化產(chǎn)生光。來自該反應(yīng)的560nm化學(xué)發(fā)光在數(shù)秒內(nèi)達到峰值，當熒光素和ATP過量存在時，光輸出與熒光素酶活性成比例。螢火蟲熒光素酶長期以來與抗體結(jié)合，并在熒光素作為檢測底物的免疫測定中用作標記物。與HRP和堿性磷酸酶相比，熒光素酶對化學(xué)修飾的耐受性較差。該酶的一個特別優(yōu)點是除了其高靈敏度之外，在哺乳動物組織中存在低內(nèi)源熒光素酶活性。熒光素酶的另一個重要用途是衛(wèi)生監(jiān)測領(lǐng)域。熒光素酶/熒光素系統(tǒng)可用于檢測污染，因為存在于所有生物體中的ATP需要產(chǎn)生發(fā)光。這種ATP生物發(fā)光的主要應(yīng)用是通過測試食品加工廠中的表面來確定質(zhì)量，以確定是否存在設(shè)備或產(chǎn)品的污染。