Tel:18814100296 E-mail:hs0010910@jnu.edu.cn 环境微生物学 侯森 暨南大学环境学院 Tel:18814100296 E-mail:hs0010910@jnu.edu.cn
第四篇 微生物监测环境 第16章 环境污染的指示微生物 一般污染指示微生物 粪便污染指示菌 其他指示微生物
第16章 环境污染的指示微生物 第一节 一般污染指示微生物 细菌总数 意义 直接反映异养型细菌的污染度,间接反映一般营养性有机物的污染程度
第16章 环境污染的指示微生物 第一节 一般污染指示微生物 细菌总数 方法 样品制备 液态与固态环境:梯度稀释 方法:倾注平板或平板涂布
第16章 环境污染的指示微生物 第一节 一般污染指示微生物 细菌总数 方法 样品制备 培养基:肉汤琼脂 培养条件:有氧,37℃,48h 第16章 环境污染的指示微生物 第一节 一般污染指示微生物 细菌总数 方法 样品制备 空气环境:平板暴露沉降;仪器法 培养基:肉汤琼脂 培养条件:有氧,37℃,48h 结果:cfu/ml :cfu/m3 方法评价:相对总数
第16章 环境污染的指示微生物 霉菌和酵母菌总数 意义 方法 能反映一般性污染程度 样品制备 第16章 环境污染的指示微生物 第一节 一般污染指示微生物 霉菌和酵母菌总数 意义 能反映一般性污染程度 方法 样品制备 液态与固态环境:梯度稀释,倾注平板 培养基:孟加拉红培养基、高渗察氏培养基、马铃薯-葡萄糖培养基(含抗菌素) 培养条件:有氧,25-28℃,3-5d 结果:cfu/ml :cfu/m3 方法评价:主要适于霉菌
第16章 环境污染的指示微生物 第二节 粪便污染指示菌 总大肠菌群 意义 能在一定程度上反映水质好坏 测定方法 多管发酵法 第16章 环境污染的指示微生物 第二节 粪便污染指示菌 总大肠菌群 意义 能在一定程度上反映水质好坏 测定方法 多管发酵法 初发酵试验(乳糖蛋白胨培养基); 平板分离(伊红美蓝琼脂平板); 复发酵试验(乳糖蛋白胨培养基) 滤膜法(品红亚硫酸盐(钠)培养基) 结果:大肠菌群数;大肠菌群值 方法评价:发酵法耗时长,滤膜法不适用于浊度高水样 大肠菌群不能指示水中病毒 检测新法:大肠菌群产色基质试验
第16章 环境污染的指示微生物 第二节 粪便污染指示菌 粪大肠菌群 意义 比总大肠菌群更能指示粪便污染程度 测定方法 多管发酵法 滤膜法 第16章 环境污染的指示微生物 第二节 粪便污染指示菌 粪大肠菌群 意义 比总大肠菌群更能指示粪便污染程度 测定方法 多管发酵法 滤膜法 结果:大肠菌群数;大肠菌群值 方法评价 粪大肠菌群与肠道病原微生物具有相关性
第16章 环境污染的指示微生物 第二节 粪便污染指示菌 粪链球菌 产气荚膜梭菌 蛭弧菌
第四篇 微生物监测环境 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 毒性类型 急性毒性、慢性毒性、遗传毒性 检测手段 动物实验 第四篇 微生物监测环境 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 毒性类型 急性毒性、慢性毒性、遗传毒性 检测手段 动物实验 接触:一次或24h多次接触毒物 观察时间:2周 指标:LC50 微生物试验(生物毒性) 指标:EC50、IC50
第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 原核微生物检测法 真核微生物检测法 活性污泥毒性检测法 微生物检测法评价
一、发光细菌——细菌生物发光抑制试验 细菌发光的生物学机制: 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 一、发光细菌——细菌生物发光抑制试验 细菌发光的生物学机制: 发光细菌利用还原型黄素单核苷酸、长链脂肪醛为底物,在氧的参与下,经细菌荧光素酶催化,细胞可发出波长为420-670nm的可见光。 细菌生物发光受发光基因(lux)及其操纵子的调控 细菌荧光素酶 FMNH2+RCHO+O2 FMN+H2O+RCOOH+光
一、发光细菌——细菌生物发光抑制试验 试验原理 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 一、发光细菌——细菌生物发光抑制试验 试验原理 环境条件不良或有毒物存在时,荧光素酶或细胞呼吸受抑制,发光受影响 常用菌株:明亮发光杆菌 商品化细菌发光检测仪:Microtox
一、发光细菌——细菌生物发光抑制试验 试验方法(Microtox) 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 一、发光细菌——细菌生物发光抑制试验 试验方法(Microtox) 菌种复苏:2%NaCl 样品处理 毒性测定: 阳性对照:有机物阳性对照(苯酚);无机毒物阳性对照(Zn) 阴性对照:蒸馏水 培养条件:15℃,5min或15MIN 计算:光量抑制百分率,IC50 质量控制:阳性对照
二、硝化细菌——硝化作用抑制试验 试验原理 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 二、硝化细菌——硝化作用抑制试验 试验原理 硝化细菌为自养菌。硝化作用:NH3 →NO2- →NO3- 硝化细菌对环境的敏感性 测量底物或产物的变化 常用菌株:亚硝化单胞菌;硝化杆菌;混合菌
二、硝化细菌——硝化作用抑制试验 试验方法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 增殖 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第一节 原核微生物检测法 二、硝化细菌——硝化作用抑制试验 试验方法 增殖 体系:菌液+NaNO2+毒物,蒸馏水为对照 培养条件:30 ℃ ,4h 计算IC50
一、藻类——生长抑制试验 试验原理 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第二节 真核微生物检测法 藻类对水体污染敏感。 指标:生长量 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第二节 真核微生物检测法 一、藻类——生长抑制试验 试验原理 藻类对水体污染敏感。 指标:生长量 常用藻类:硅藻;栅藻;小球藻;微囊藻;鱼腥藻
一、藻类——生长抑制试验 试验方法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第二节 真核微生物检测法 繁殖藻种 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第二节 真核微生物检测法 一、藻类——生长抑制试验 试验方法 繁殖藻种 接种藻体和毒物;培养液为对照 培养条件: 28-30 ℃ ,一定时间 计算IC50
二、原生动物——微尺度群落级毒性试验 试验原理 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第二节 真核微生物检测法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第二节 真核微生物检测法 二、原生动物——微尺度群落级毒性试验 试验原理 毒物对微型生物群落平衡的破坏
二、原生动物——微尺度群落级毒性试验 试验方法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第二节 真核微生物检测法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第二节 真核微生物检测法 二、原生动物——微尺度群落级毒性试验 试验方法 PFU聚集微型生物,达到平衡 参数: 异养性指数 原生动物群落多样性指数 原生动物平衡模型 T90
一、脱氢酶活性试验 试验原理 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第三节 活性污泥毒性检测方法 脱氢 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第三节 活性污泥毒性检测方法 一、脱氢酶活性试验 试验原理 脱氢 TTC(氯化三苯基四氮唑,无色)→TF(三苯甲基,红色)
一、脱氢酶活性试验 试验方法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第三节 活性污泥毒性检测方法 微生物:活性污泥中的混合微生物 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第三节 活性污泥毒性检测方法 一、脱氢酶活性试验 试验方法 微生物:活性污泥中的混合微生物 测定:分光光度计485nm分析红色产物生产量 步骤 标曲制作 驯化的活性污泥悬浮液 体系:悬浮液+Tris-HCl缓冲液+样品+TTC,蒸馏水对照 反应条件:37℃水浴,避光,浓硫酸终止反应 丙酮提取TF, 485nm比色
第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第三节 活性污泥毒性检测方法 二、呼吸抑制试验 试验原理 耗氧量和CO2产生量下降
二、呼吸抑制试验 试验方法 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第三节 活性污泥毒性检测方法 仪器:瓦勃氏呼吸仪;DO电极 过程: 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第三节 活性污泥毒性检测方法 二、呼吸抑制试验 试验方法 仪器:瓦勃氏呼吸仪;DO电极 过程: 驯化的活性污泥转入BOD瓶 内源呼吸测定(DO饱和的磷酸缓冲液) 样品测定:20 ℃,10-30min
第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 优点: 简便 灵敏 快速 经济 局限性: 批次差别 不能完全代替哺乳动物试验 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第四节 微生物检测法评价 优点: 简便 灵敏 快速 经济 局限性: 批次差别 不能完全代替哺乳动物试验
第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第四节 微生物检测法研究进展 生物组学: 基因组学 转录组学 蛋白质组学 代谢组学
第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 生物组学: 基因组学 转录组学 蛋白质组学 代谢组学 第四节 微生物检测法研究进展 表达情况 第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 表达情况 登录号 基因名称 蛋白名称 变异系数 肽段数(95%) 倍数 上调 Q32176 fadE 酰基辅酶A脱氢酶 20.2 2 1.3305 Q81L15 infC 翻译起始因子IF-3 25.8 1 1.2589 Q81JY upp 尿嘧啶磷酸核糖基转移酶 33 1.2474 Q817Z6 greA 转录延伸因子GreA 47.5 1.2134 P37875 spoVR 第五阶段孢子形成蛋白 31.2 3 1.2023 下调 Q81VP9 rplM 50S 核糖体蛋白 L13 35.2 0.8166 Q81JZ2 atpH ATP 合成酶亚基 delta 28.9 0.787 Q81KU5 nadK2 NAD 激酶 2 12 0.7727 Q81VQ4 rpoA RNA 聚合酶亚基 alpha 29.6 0.7516 A7GT52 mtnN 5'-甲硫基腺苷/S-腺苷同位半胱氨酸核苷酸酶 16 0.7178 Q81VZ0 prs 核糖磷酸焦磷酸激酶 27.4 0.6918 Q81VT2 tuf 伸长因子Tu 63.5 22 0.6855 Q81VU0 rplL 50S 核糖体亚基 L7/L12 67.2 0.6486 P24137 oppF 寡肽转运ATP结合蛋白OppF 21.3 0.6081 A9VT67 hslU ATP依赖性蛋白酶ATP酶亚基HslU 45.8 7 0.4699 Q4MTG pdhA 丙酮酸脱氢酶E1组分亚单位α32.1 32.1 0.4325 Q81VQ7 infA 翻译起始因子IF-1 54.2 0.3499 第四节 微生物检测法研究进展 生物组学: 基因组学 转录组学 蛋白质组学 代谢组学
第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第四节 微生物检测法研究进展 生物组学: 基因组学 转录组学 蛋白质组学 代谢组学
第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第四节 微生物检测法研究进展 生物组学: 基因组学 转录组学 蛋白质组学 代谢组学
第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法 第四节 微生物检测法研究进展 生物组学: 基因组学 转录组学 蛋白质组学 代谢组学