伯克霍尔德氏菌XM01产磁小体的类酶性质及其应用

发布时间：2021-03-22 23:09

　　近年来,磁性纳米粒子因其具有模拟酶的催化特性和磁学特性而备受瞩目。但人造磁性纳米粒子具有分散性差、生物相容度低、合成过程的环境成本高等缺点,这在一定程度上限制了它的发展和应用。与之相比,纳米粒子的微生物合成方法能够有效降低或消除合成过程中的毒性副产物的潜在危害,是一种环境友好的新型合成策略。具体指的是利用真菌、放线菌、细菌等微生物通过胞内或胞外的矿化过程,在常温常压下合成磁性纳米粒子,其中最具典型性的是趋磁细菌在胞内能够自主合成具有生物膜包裹的磁小体。本文针对人造磁性纳米粒子的诸多不足,开展纳米粒子的微生物合成及其模拟酶特性和应用研究。从泥水样中分离出一株趋磁细菌,研究了影响菌株生长以及磁小体合成的培养条件。从收集的菌体细胞中纯化制备磁小体,研究了其形态组成、磁学特性以及在水相中的分散性和可回收性。此外,对磁小体模拟酶的特性和酶促动力学过程进行了研究,并将其应用于胆固醇的分析检测、有机污染物的降解以及电化学传感器的构建。从延寿县五七水库底部沉积物的泥水混合物中分离出一株趋磁细菌,经16S rDNA和生理生化实验鉴定,将其命名为Burkholderia sp.XM01。胞内的磁性颗粒沿着... 

【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－３磁小体类型取决于ＭＴＢ的分类ｌ６ｆｌ］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｙｐｅ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｏｓｏｍｅｓ?ｂｉｏｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄ?ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｔ?

２趋磁细菌的筛选及生长的影响因素??２．４结果与讨论??２．４．１趋磁细菌的筛选与分离??将磁铁Ｓ极靠近富集培养基的瓶壁，一段时间后即可观察到少量絮状物质出现在靠??近磁铁的瓶壁内，使用注射器小心吸取后注入自制玻璃管内进行磁性分离。如图２－１所??示，在磁场的引导下，趋磁细菌会从水样池穿过中间的棉花，继续沿着毛细玻璃管向磁??场的Ｓ极迁移，在大约半小时后，在毛细管封闭的末端出现较小的黑色趋磁细菌斑（黑??色箭头所指）。在实体显微镜下小心收集样品，使用适量的还原性培养基稀释之后在光??学显微镜下观察，通过计数板测得ＲＴ法收集的趋磁细菌的密度为１０６个／ｍＬ，换算为沉??积物中趋磁细菌数量约为１０４个／ｍＬ，这与一般环境样品中趋磁细菌约１０３？１０４个／ｍＬ的??量基本一致。??＼??ＭＴＢ??ＭＴＢ??＼??图２－１使用ＲＴ法收集趋磁细菌??Ｆｉｇ．?２－１?Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍ＾ｉｇｎｅｔｏｔａｃｔｉｃ?ｂａｃｔｅｒｉａ?ｂｙ?ＲＴ?ｍｅｔｈｏｄ??将收集到的趋磁细菌在试管内进行培养，使用半固体培养基，通过刃天青的颜色变??化能够观察到培养基中氧气梯度的变化。如图２－２ａ所示，制作好的硫氧双梯度管中由??于空气中的氧气向下扩散，底层胶的还原力向上扩散，会在管的下部形成ＯＡＩ界面。??将微生物接种于这一交界面，当培养至３天时，未观察到０Ａ１界面出现上升，这可能??是由于趋磁细菌普遍生长较慢，氧气的消耗还不明显（图２－２ｂ）。然而在７天培养过后??（图２－２ｃ），意外地发现ＯＡＩ界面移至试管上界面附近，此处出现了肉眼可见的生长??带，也发现伴有少量气泡的生成。在ＯＡＩ界面附近用移液器吸取适量样品，通过显微

?东北林业大学博士学位论文???ＷＦＴＴ??ＰＥ！?ＪＩ??图２－２趋磁细菌的半固体培养和分离??Ｆｉｇ．?２－２?Ｃｕｌｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｉｓｏｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｏｔａｃｔｉｃ?ｂａｃｔｅｒｉｕｍ?ｓｔｒａｉｎ?ＸＭ０１??２．４＿２菌株鉴定??在光学显微镜下观察发现细胞有较强的运动型，革兰氏染色实验显示结果为阴性，??细菌形态一致表明己经获得了纯培养菌株。该菌株的透射电镜观察如图２－３ａ所示，其??形态为棒状，不产生孢子，鞭毛生长方式为单端丛生。细胞的长度约为１．０？１．５?ｐｍ，宽??度约为０．５？０．８?ｐｍ。发现单细胞内存在致密颗粒沿着细胞长轴排列。使用电镜搭载的能??量色散Ｘ－射线光谱仪（Ｅｎｅｒｇｙ?Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ?Ｘ－Ｒａｙ?Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，?ＥＤＸ）对单细胞进行了??Ｃ、Ｐ、０、Ｓ、Ｆｅ元素的面扫描，如图２－３ｂ所示。通过高角度环形暗场像（ＨＡＡＤＦ）??与元素面扫描图相结合，可原位判定胞内颗粒富含Ｆｅ、０元素，但不含Ｓ元素，由此??确认该趋磁细菌的胞内存在磁小体。??眶：：??＾?％??，１?■＿??、—??５００?ｎｍ?疒ｖ＂?！＇Ｒ．?ｉ?：，?／?，Ｊ：?－＇■；／，：ｓ?ｊ??－２０－?，??


本文编号：3094652