摘要[目的]研究重金屬脅迫培養(yǎng)對(duì)2種細(xì)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(xì)菌為試驗(yàn)材料，采用傳統(tǒng)培養(yǎng)方法，選擇5種重金屬離子cu、Hg、pb2、cd2+、Cr6+在不同濃度下對(duì)其進(jìn)行脅迫培養(yǎng)，通過測(cè)定2種細(xì)菌的生長曲線，研究外源性重金屬對(duì)2種細(xì)菌生長的影響。[結(jié)果]H、cd“毒性較強(qiáng)，2種細(xì)菌的增殖在高濃度時(shí)受到抑制，G比G更為敏感；當(dāng)重金屬濃度>50mg／L后，5種重金屬的對(duì)2種細(xì)菌的毒性順序?yàn)镠>Cd2+>Cu2+>Cr一Pb2+。[結(jié)論]該研究結(jié)果為進(jìn)一步研究重金屬對(duì)環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的影響奠定基礎(chǔ)。
重金屬對(duì)環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)有長期的毒性而且容易在生物體內(nèi)積累形成一系列毒害效應(yīng)，通常情況下，受重金屬脅迫后微生物會(huì)產(chǎn)生2個(gè)明顯效應(yīng)：①不適應(yīng)生長的微生物數(shù)量會(huì)減少或絕滅；②適應(yīng)生長的微生物數(shù)量會(huì)增加或積累。一般情況下，重金屬不能被微生物降解并且對(duì)它們具有毒害作用，但微生物對(duì)重金屬又有一定的抗性和解毒作用，可以吸附和轉(zhuǎn)化重金屬。在重金屬的選擇作用下，微生物不斷增強(qiáng)自己的耐性、抗性、有高度的選擇性。從目前的研究來看，環(huán)境中重金屬的加入，對(duì)微生物種類、活性產(chǎn)生作用。，重金屬會(huì)影響細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物的生長數(shù)量，在低濃度下，重金屬對(duì)微生物數(shù)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(tǒng)的微生物培養(yǎng)法，在培養(yǎng)基中加入不同濃度的Cu2+、Hg2、Pb2+、Cd2+、Cr6 5種重金屬，對(duì)大腸桿菌、枯草芽孢桿菌進(jìn)行脅迫培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中每隔2 h測(cè)定1次OD值，繪制2種細(xì)菌的生長曲線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Hg2、cd毒性較強(qiáng)，2種細(xì)菌的增殖在高濃度時(shí)受到抑制，G比G一更為敏感；當(dāng)重金屬濃度>50mg／L后，5種重金屬對(duì)2種細(xì)菌的毒性順序?yàn)镠g2+>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(yǎng)基
大腸桿菌和枯草芽孢桿菌均采用LB培養(yǎng)基，配制方法如參考文獻(xiàn)。
1．3方案設(shè)計(jì)
1．3．1擴(kuò)大培養(yǎng)。將活化后的斜面菌種用5m1無菌水洗脫于裝有200mlLB液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，置于搖床(180r／min)上恒溫(35℃)預(yù)培養(yǎng)24 h。
1．3．2脅迫培養(yǎng)
配制LB液體培養(yǎng)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(jì))，另以不含任何重金屬離子的LB液體培養(yǎng)基作對(duì)照，將預(yù)培養(yǎng)的菌液按10％的接種量分別接種于上述培養(yǎng)基中，置于搖床(180r／inin)上恒溫(35℃)搖瓶培養(yǎng)。
1．3．3生長曲線測(cè)定。
培養(yǎng)過程中每隔2h用紫外光柵分光光度計(jì)，于6O0Bin波長測(cè)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(jié)果與分析
2．1 Hg2脅迫對(duì)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(shí)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)大腸桿菌生長影響不大，大腸桿菌呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間為26h時(shí)大腸桿菌的數(shù)量趨向穩(wěn)定；Hg2濃度為20—30mg／L時(shí)對(duì)大腸桿菌生長具有一定的促進(jìn)作用，大腸桿菌數(shù)量在一定時(shí)間內(nèi)比沒有添加Hg2+時(shí)的數(shù)量要多；Hgz濃度為40mg／L時(shí)大腸桿菌的數(shù)量開始減少，表現(xiàn)H定的抑制作用；Hg2濃度為50～100 mg／L時(shí)大腸桿菌的數(shù)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(shí)對(duì)枯草芽孢桿菌的生長具有促進(jìn)作用，當(dāng)Hg2濃度為50mg／L時(shí)，開始表現(xiàn)而出對(duì)枯草芽孢桿菌的生長抑制作用，Hg濃度為8O～100mg／L時(shí)完全抑制枯草芽孢桿菌的生長，與相關(guān)理論及試驗(yàn)結(jié)論相同，高濃度的Hg對(duì)2種細(xì)菌的生長產(chǎn)生抑制作用，通過對(duì)2種細(xì)菌OD值對(duì)比發(fā)現(xiàn)，G比G一對(duì)H更敏感，主要原因可能是2種細(xì)菌的結(jié)構(gòu)不同和對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)差異造成的。
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