摘要[目的]研究重金屬脅迫培養對2種細菌生長曲線的影響。[方法]以大腸桿菌和枯草芽孢桿菌2種典型細菌為試驗材料,采用傳統培養方法,選擇5種重金屬離子cu、Hg、pb2、cd2+、Cr6+在不同濃度下對其進行脅迫培養,通過測定2種細菌的生長曲線,研究外源性重金屬對2種細菌生長的影響。[結果]H、cd“毒性較強,2種細菌的增殖在高濃度時受到抑制,G比G更為敏感;當重金屬濃度>50mg/L后,5種重金屬的對2種細菌的毒性順序為H>Cd2+>Cu2+>Cr一Pb2+。[結論]該研究結果為進一步研究重金屬對環境及生態系統的影響奠定基礎。
重金屬對環境及生態系統有長期的毒性而且容易在生物體內積累形成一系列毒害效應,通常情況下,受重金屬脅迫后微生物會產生2個明顯效應:①不適應生長的微生物數量會減少或絕滅;②適應生長的微生物數量會增加或積累。一般情況下,重金屬不能被微生物降解并且對它們具有毒害作用,但微生物對重金屬又有一定的抗性和解毒作用,可以吸附和轉化重金屬。在重金屬的選擇作用下,微生物不斷增強自己的耐性、抗性、有高度的選擇性。從目前的研究來看,環境中重金屬的加入,對微生物種類、活性產生作用。,重金屬會影響細菌、真菌、放線菌等微生物的生長數量,在低濃度下,重金屬對微生物數量一般有刺激作用,而在高濃度下則有抑制作用。
筆者采用傳統的微生物培養法,在培養基中加入不同濃度的Cu2+、Hg2、Pb2+、Cd2+、Cr6 5種重金屬,對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌進行脅迫培養,培養過程中每隔2 h測定1次OD值,繪制2種細菌的生長曲線,結果發現Hg2、cd毒性較強,2種細菌的增殖在高濃度時受到抑制,G比G一更為敏感;當重金屬濃度>50mg/L后,5種重金屬對2種細菌的毒性順序為Hg2+>Cd2+>Cu2+>Cr6 =Pb2+。
1材料與方法
1.1供試菌種革蘭氏陰性(G)代表菌種大腸桿菌(Esch—erichiacoli),革蘭氏陽性(G)代表菌種枯草芽孢桿菌(cillussubtilis)。
1.2培養基
大腸桿菌和枯草芽孢桿菌均采用LB培養基,配制方法如參考文獻。
1.3方案設計
1.3.1擴大培養。將活化后的斜面菌種用5m1無菌水洗脫于裝有200mlLB液體培養基的錐形瓶中,置于搖床(180r/min)上恒溫(35℃)預培養24 h。
1.3.2脅迫培養
配制LB液體培養基,分別添加PbC1(A.R),CdC1(A.R),K2Cr207(A.R),HgI(A.R),CuSO4(A.R),使Pb2+、cd2+、c、Hg2、cu2+濃度梯度為5、10、15、20、30、40、50、8()和100mg/L(以純Pb2+、C、Crb、Cu2+和Hg2計),另以不含任何重金屬離子的LB液體培養基作對照,將預培養的菌液按10%的接種量分別接種于上述培養基中,置于搖床(180r/inin)上恒溫(35℃)搖瓶培養。
1.3.3生長曲線測定。
培養過程中每隔2h用紫外光柵分光光度計,于6O0Bin波長測其光密度,繪制不同微生物在不同濃度重金屬脅迫后的生長曲線。
2結果與分析
2.1 Hg2脅迫對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌生長曲線的影響
由圖1可知,Hg2濃度為5~30mg/L時在短時間內對大腸桿菌生長影響不大,大腸桿菌呈現逐漸增加的趨勢,當培養時間為26h時大腸桿菌的數量趨向穩定;Hg2濃度為20—30mg/L時對大腸桿菌生長具有一定的促進作用,大腸桿菌數量在一定時間內比沒有添加Hg2+時的數量要多;Hgz濃度為40mg/L時大腸桿菌的數量開始減少,表現H定的抑制作用;Hg2濃度為50~100 mg/L時大腸桿菌的數量沒有明顯變化,說明高濃度的Hg2+完全抑制大腸桿菌的生長。由圖2可知,Hg濃度為20mg/L時對枯草芽孢桿菌的生長具有促進作用,當Hg2濃度為50mg/L時,開始表現而出對枯草芽孢桿菌的生長抑制作用,Hg濃度為8O~100mg/L時完全抑制枯草芽孢桿菌的生長,與相關理論及試驗結論相同,高濃度的Hg對2種細菌的生長產生抑制作用,通過對2種細菌OD值對比發現,G比G一對H更敏感,主要原因可能是2種細菌的結構不同和對不良環境的適應差異造成的。
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