固定化微生物在电化学毒性检测领域的应用
发布时间：2017-12-21 09:15
本文关键词：固定化微生物在电化学毒性检测领域的应用 出处：《锦州医科大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：目的近几年来,随着工农业的蓬勃发展,化学品滥用问题也日益凸显,尤其是一些有毒有害物质的广泛使用,通过直接排放或间接渗透已经严重影响我国的水环境生态系统,直接威胁到人类的日常生活和身心健康。防控化学品对水体的污染是解决目前我国贫水及水资源污染问题的重要手段之一。因此,作为水质量监控的“眼睛”,完善现有水体长期监测及快速检测的方法和开发更为有效的新方法成为学术界研究的热点方向。因为微生物稳定性好、活性高、操作过程相对简单和价格低廉等优点,使得固定化微生物技术在生物降解和水质检测中受到广泛应用。因此,本文尝试采用不同固定化胶体对大肠埃希菌(E. coli)进行包埋,并将其与电化学技术相结合,建立一种快捷、灵敏的固定化大肠杆菌电化学生物传感体系,增强水质生物监测及检测技术的实用性。方法采用质控菌株E. coli ATCC 25922作为包埋的微生物,结合以K_3[Fe(CN)_6]为探针的电化学生物检测方法,通过监钡[Fe(CN)_6]_3的还原产物([Fe(CN)_6]~(4-))的量的变化,从而获得微生物活性变化的信息。以此为依据,对包埋材料的浓度进行筛选；检测储存方式对被包埋细菌的活性影响；确定由不同包埋材料制备的复合胶体颗粒的储臧周期及机械强度；将各类包埋微生物的复合胶体颗粒应用于3,5-二氯苯酚(DCP)的毒性检测,以筛选最适合毒性检测的包埋方法；在最优条件下,将包埋E.coli的复合胶体颗粒应用于实际水样及含毒水样的毒性检测。结果结果表明,受试高分子聚合物中,聚乙烯醇(PVA)的包埋效果最好,其次为壳聚糖、琼脂-明胶复合物、琼脂,明胶包埋效果最差。通过掺杂碳酸钙(CaCO_3)、活性炭(AC)、二氧化硅(SiO_2)以及海藻酸钠(SA)四种生物活性较好的添加剂,以改善PVA通透性较差的缺陷,提高材料的生物相容性和固定化微生物颗粒的硬度。结果表明,添加剂的机械稳定性顺序依次为ACSACaCO_3 SiO_2;复合胶体颗粒对DCP的毒性灵敏度排序为SAACCaCO_3SiO_2,综合考虑,复合胶体PVA-SA较PVA-AC效果好。继而研究添加AC到复合胶体PVA-SA中制备共混PVA-SA-AC复合胶体颗粒,以达到改善PVA-SA胶体的缺陷,制备出优良的共混颗粒投放于废水处理工农业。结论本文筛选了多种包埋载体对大肠杆菌进行固定,确定了最优包埋条件,并将其应用于标准毒物DCP、含毒水样及实际水样的毒性检测。结果表明,一些凝胶和凝胶掺杂材料可较长时间的保持E. coli的活性,由此制备的复合固定化微生物颗粒对毒性具有较为灵敏的响应。其中,经PVA、SA与AC三者同时共混制备PVA-SA-AC共混颗粒包埋的E.coli细胞活性最好,对毒物DCP毒性的灵敏度最高,4.87 mg·L~(-1)时即可达到半数抑制率(IC_(50)),在药物合成中间体监测和水质毒性检测方面具有一定的应用潜力。
【学位授予单位】：锦州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;X832
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本文编号：1315516
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