费氏弧菌生物发光在水质毒性检测上的应用研究

发布时间：2019-08-14 07:23

【摘要】：水是生命之源，随着经济的快速发展，环境污染的问题越来越突出，水体污染成为人的安全和健康的重大威胁。监测水体污染情况，控制水体质量，日益受到人们的关注，特别是对水体综合毒性的评价，成为水质监控的重要内容。对于水体中微生物毒素的检测，物理、化学方法应用不便，而传统的水体综合评价存在耗时长、成本高、重复性差的缺陷。本文的研究目的是利用费氏弧菌发光来检测水中的微生物毒素和水体的综合毒性，打破传统方法的局限，为建立水质监控的新方法开辟新的思路。本课题研究了费氏弧菌培养状态与培养基成分、培养温度、摇床转速和接种量的关系，探索了费氏弧菌冻干粉制备与冻干保护剂及其用量的关系，并对费氏弧菌的培养条件和冻干粉制备条件进行了优化。确定了费氏弧菌冻干粉的制备条件：ISO11348标准培养基；培养温度为28℃；转速为250rpm；接种量为OD600=0.015-0.025；冻干保护剂为0.2mg/L蔗糖溶液；保护剂用量为2%（体积比），所得冻干粉的稳定性和敏感性均达到商业化应用水平。应用本课题中制得的冻干粉检测重金属离子和有机溶剂的毒性，表明费氏弧菌发光强度抑制率与这些物质的浓度呈正相关，抑制率为20%-80%时，抑制率与浓度对数值呈线性关系。本课题首次探讨了费氏弧菌发光与微生物毒素——黄曲霉毒素的关系：黄曲霉毒素浓度的对数值与费氏弧菌发光的抑制率呈线性关系，依据所得的回归方程可以快速准确地检测不同微生物产毒素的情况：6株不同来源的黄曲霉菌株产毒素的水平，以黄曲霉毒素含量表示的毒素量在14.94－46.45mg/L之间；1株米曲霉不产毒素。费氏弧菌发光强度的改变可以较准确地反映微生物产毒素的能力，尤其是微生物产黄曲霉毒素的能力，这为在工农业生产中快速检测黄曲霉毒素提供了新的线索，有望发展成为一种检测黄曲霉毒素的新技术。
【图文】：

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且重复性较差。针对传统生物毒性检测方法的不足之处，发光细菌法成为取代传统生物毒性检测的新型生物毒性监测技术。该方法以简便的操作方式、测量结果一目了然受到了科研单位和企业的青睐。自 1672 年 R.Boyle 观察到发光的菌体的发光会受到化学物质抑制的后，针对细菌的发光效应的研究大量出现。本世纪 70、80 年代，发光细菌第一次从鱼类体表分离得到，并用于生物毒性检测。80 年代我国开始引进这一技术,主要是以海洋发光细菌为主用于环境污染物的急性生物毒性检测。另外从青海湖中分离到淡水型发光细菌(青海弧菌)，扩宽了发光细菌应用的范围。现已成为一种简单、快速检测生物毒性的手段。一般发光细菌长约 1.5-3um（微米），宽度 0.5-0.8um，因此肉眼根本看不到，要用显微镜放大至 1 千倍时方可以分辨它们的体形。而它们的发光，也要在特定的条件中才能看得见。发光细菌发光的原理：发光细菌最特别的生理代谢特征是在其生长的一定时间内，能够发射可见光，，发光的原理与萤火虫的发光有点类似，但并不相同。简单来说，细菌发光可概括如图 1-1：

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图 4-1 黄曲霉毒素 B1对费氏弧菌发光的抑制效应Fig. 4-1 Inhibitory effect of aflatoxin B1on V. fischeri luminescence. A: the relationship between aflatoxconcentration and luminescence inhibition of V. fischeri; B: the relationship between the logarithmic vaof aflatoxin concentration and luminescence inhibition of V. fischeri. Points represent means, vertical bashow SD mean(n=3).本研究同时检测了黄曲霉毒素在费氏弧菌活化液中作用 5min、15min 和 30min 时氏弧菌发光的抑制率，结果表明 5min 时抑制率太小，15min 和 30min 的抑制率均大5min 时的抑制率，鉴于不同毒性物质对费氏弧菌发光产生影响的速度不同，本研究黄曲霉毒素作用 30min 时的数据作为定量研究的数据[73]。这一结果也与用该费氏弧菌冻干检测 Zn2+的结果相一致。4.3.3 黄曲霉培养上清液中微生物毒素的定性理论上采用的六株曲霉菌均是黄曲霉毒素产生菌，所产微生物毒素为黄曲霉毒素为了验证对费氏弧菌发光强度产生抑制的微生物毒素确实为黄曲霉毒素，根据黄曲霉
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R123.1

【参考文献】