CN106222239B

CN106222239B - 重金属铀污染的可视化检测方法

Info

Publication number: CN106222239B
Application number: CN201610645238.9A
Authority: CN
Inventors: 肖伟; 戚鑫; 陈晓明; 向芳; 王丽超
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2036-08-09
Also published as: CN106222239A

Abstract

本申请公开了一种重金属铀污染的可视化检测方法，包括以下步骤:(1)取红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌分别接种到两个含有TGY液体培养基的三角瓶中，培养得到玫瑰色考克氏菌发酵液与红色粘质沙雷氏菌发酵液；取玫瑰色考克氏菌发酵液与红色粘质沙雷氏菌发酵液混合，得到重金属铀微生物检测体系；(2)取待检测样品，加入TGY寡营养培养液，然后接入重金属铀微生物检测体系，进行培养；通过稀释涂布法分别对所述待检测样品中的红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌的数量进行检测，判断待检测样品的重金属铀污染情况。本发明利用红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌作为重金属铀的敏感菌和抗性菌，通过不同颜色可以有效的实现可视化检测。

Description

重金属铀污染的可视化检测方法

技术领域

本申请属于生化检测领域，具体地说，涉及一种重金属铀污染的可视化检测方法。

背景技术

水体或者土壤发生重金属污染时，水体或者土壤中个微生物结构会发生一定的变化。很明显，对重金属敏感的细菌的数量水平的降低会快于对重金属具有一定抗性的细菌的数量水平的降低，即：当水体或者土壤发生污染时，水体或者土壤中重金属敏感菌的数量除以抗性菌的数量的比值相对于未发生污染的水体或者土壤中的重金属敏感菌的数量除以抗性菌的数量的比值会减少。于是便可以根据水体或者土壤中的重金属敏感菌的数量与抗性菌的数量的比值来判断水体或者土壤是否受到了重金属的污染。

对于水体或者土壤中重金属敏感菌和抗性菌的数量水平的测定往往较为困难，但可以通过向水体或者土壤中接种具有一定菌落特性的敏感菌和抗性菌的微生物检测体系，然后通过稀释涂平板培养的方法测定接种后敏感菌和抗性菌的数量变化来判断是否发生污染。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决现有技术中对于水体或者土壤中重金属敏感菌和抗性菌的数量水平测定较为困难的问题，提供一种重金属铀污染的可视化检测方法。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种重金属铀污染的可视化检测方法，包括以下步骤:

(1)取红色粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)和玫瑰色考克氏菌(Kocuriarosea)分别接种到两个装有液体培养基的三角瓶中(1瓶接种红色的粘质沙雷氏菌，1瓶接种玫瑰色考克氏菌)，培养得到玫瑰色考克氏菌发酵液与红色粘质沙雷氏菌发酵液；取所述玫瑰色考克氏菌发酵液与所述红色粘质沙雷氏菌发酵液混合，得到重金属铀微生物检测体系；

(2)取待检测样品，加入寡营养培养液，然后接入所述重金属铀微生物检测体系，进行培养；通过稀释涂布法分别对所述待检测样品中的重金属铀的敏感菌红色粘质沙雷氏菌和重金属铀的抗性菌玫瑰色考克氏菌的数量进行检测，判断所述待检测样品的重金属铀污染情况。

进一步的，步骤(1)中所述液体培养基均为TGY液体培养基。

进一步的，步骤(1)中所述TGY液体培养基均为25ml。

进一步的，步骤(1)中所述培养的培养条件为37℃过夜培养8h。

进一步的，步骤(1)中所述玫瑰色考克氏菌发酵液与红色粘质沙雷氏菌发酵液混合体积比为2:1。

进一步的，步骤(1)中所述TGY液体培养基配制方法为：取蛋白胨0.5％、酵母粉0.3％、葡萄糖0.1％和琼脂1.8％，加蒸馏水至100ml，调pH至7.8，灭菌即得。

进一步的，步骤(2)中所述寡营养培养液为TGY寡营养培养液。

进一步的，步骤(2)中所述TGY寡营养培养液的配制方法为：取蛋白胨0.1％、酵母粉0.06％和葡萄糖0.025％，加蒸馏水至100ml，调pH至7.8，灭菌即得。

进一步的，步骤(2)中所述重金属铀微生物检测体系接种量为待检测样品的1％(液体按照体积的1％进行接种，固体按照质量的1％进行接种)。

进一步的，步骤(2)中所述培养的培养条件为37℃下过夜培养8h或37℃下培养3天(水体检测为37℃下过夜培养8h；土壤检测为37℃下培养3天)。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

1)本发明利用红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌构建重金属铀污染的可视化微生物检测体系，通过向水体或者土壤中接种该微生物检测体系，然后稀释涂平板培养，测定接种后红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌的数量变化来判断是否发生污染。

2)本发明分别利用红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌作为重金属铀的敏感菌和抗性菌，通过不同颜色可以有效的实现可视化检测。

3)该方法可以作为仪器检测的有益补充与验证。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中考克氏菌单菌落图；

图2为本申请实施例中粘质沙雷氏菌单菌落图；

图3为本申请实施例中未被铀污染的样本检测图；

图4为本申请实施例中铀污染的样本检测图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例

1、污染水体与土壤的模拟

通过添加醋酸双氧铀到水体和土壤中来模拟被重金属铀污染的水体和土壤，使水体中铀含量为10mg/L，土壤中铀的含量为50mg/L。为了便于检测，避免水体和土壤中固有微生物对检测体系中的微生物的影响，再对水体和土壤进行高温蒸汽灭菌。

2、微生物检测体系的构建

在超净工作台上，分别从试管斜面上挑取红色粘质沙雷氏菌(粘质沙雷氏菌ATCC14041，在中国菌种网上购得)和玫瑰色考克氏菌(玫瑰色考克氏菌ACCC 10488，在中国菌种网上购得)分别接种到两个含有25mL TGY培养基(蛋白胨0.5％，酵母粉0.3％，消旋葡萄糖0.1％，琼脂1.8％)的100mL三角瓶中(1瓶接种红色的粘质沙雷氏菌，1瓶接种玫瑰色考克氏菌)，37度下培养8h(过夜培养)，考克氏菌和粘质沙雷氏菌单菌落图见图1和2)。玫瑰色考克氏菌的发酵液与红色粘质沙雷氏菌的发酵液按照2:1的比例混合，混合后的体系作为重金属铀微生物检测体系(后期实验表明，实验室自行筛选得到的粘质沙雷氏菌与玫瑰色考克氏菌同样可以用于检测体系的构建)。

3、污染水体的检测

检测的水体包括两组，即：添加铀的水体和未添加铀的水体(CK)，两种水体中均含有一定量的营养物(TGY寡营养培养液：蛋白胨0.1％，酵母粉0.06％，葡萄糖0.025％)。

将培养并且混合配制好的重金属铀微生物检测体系按照1％的接种量分别接种到待检测的两组水体中，37℃下培养8h(过夜培养)。然后通过稀释涂布的方法分别对两组水体中的重金属铀的敏感菌红色粘质沙雷氏菌和重金属铀的抗性菌玫瑰色考克氏菌的数量进行检测，检出结果如表1和图3-4所示。

表1不同水体对红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌的检出结果

注：N表示通过稀释涂布的方法不能有效检出，其值可以看作为“0”。

从表1的检出结果和图3-4可以看出，将构建的重金属铀微生物检测体系接种到受重金属铀污染的水体后，重金属铀的敏感菌红色粘质沙雷氏菌相对于未污染水体中的数量水平会急剧下降，而重金属铀的抗性菌玫瑰色考克氏菌相对于未污染水体中的数量水平会显著地升高。可见，通过判断重金属铀敏感菌红色粘质沙雷氏菌和抗性菌玫瑰色考克氏菌的相对的数量水平的变化来有效的判断水体是否受到了重金属铀的污染。

4、污染土壤的检测

检测的土壤包括两组，即：添加铀的土壤和未添加铀的水体(CK)，两种土壤中均含有一定量的营养物(TGY寡营养培养液：蛋白胨0.1％，酵母粉0.06％，葡萄糖0.025％)。

将培养并且混合配制好的重金属铀微生物检测体系按照1％的接种量分别接种到待检测的两组土壤中，37℃下培养3天。然后通过稀释涂布的方法分别对两组土壤中的重金属铀的敏感菌红色粘质沙雷氏菌和重金属铀的抗性菌玫瑰色考克氏菌的数量进行检测，检出结果如表2所示。

表2不同土壤对红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌的检出结果

注：M表示通过稀释涂布的方法不能有效检出。

从表2的检出结果可以看出，将构建的重金属铀微生物检测体系接种到受重金属铀污染的土壤后，重金属铀的敏感菌红色粘质沙雷氏菌相对于未污染土壤中的数量水平明显地下降。由于粘质沙雷氏菌在两组土壤样本中均具有较高的数量水平，导致接种到土壤中的重金属铀的抗性菌玫瑰色考克氏菌不能有效的检出。但是仍然可以通过判断重金属铀敏感菌红色粘质沙雷氏菌数量水平的变化来有效的判断土壤是否受到了重金属铀的污染。或者将土壤样本进行一定的稀释使之成液体状态，将之转变为液体培养。从实验的结果看，重金属铀在液体基质中比在固体基质中对敏感菌的作用更明显。

本检测体系所使用的粘质沙雷氏菌为粘质沙雷氏菌ATCC 14041，使用的玫瑰色考克氏菌为玫瑰色考克氏菌ACCC 10488，该菌株均能在菌株保藏库中购得。研究也表明，实验室进一步分离得到的其它粘质沙雷氏菌和瑰色考克氏菌也具有本检测体系所体现的特性。

本发明利用红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌构建重金属铀污染的可视化微生物检测体系，通过向水体或者土壤中接种该微生物检测体系，然后稀释涂平板培养，测定接种后红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌的数量变化来判断是否发生污染。本发明分别利用红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌作为重金属铀的敏感菌和抗性菌，通过不同颜色可以有效的实现可视化检测，可以作为仪器检测的有益补充与验证。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)取红色粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)和玫瑰色考克氏菌(Kocuria rosea)分别接种到两个装有液体培养基的三角瓶中，培养得到玫瑰色考克氏菌发酵液与红色粘质沙雷氏菌发酵液；取所述玫瑰色考克氏菌发酵液与所述红色粘质沙雷氏菌发酵液混合，得到重金属铀微生物检测体系；

(2)取待检测样品，加入寡营养培养液，然后接入所述重金属铀微生物检测体系，进行培养；通过稀释涂布法分别对所述待检测样品中的红色粘质沙雷氏菌和玫瑰色考克氏菌的数量进行检测，判断所述待检测样品的重金属铀污染情况。

2.如权利要求1所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述液体培养基均为TGY液体培养基。

3.如权利要求2所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，所述TGY液体培养基均为25ml。

4.如权利要求3所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述培养的培养条件为37℃过夜培养8h。

5.如权利要求4所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述玫瑰色考克氏菌发酵液与红色粘质沙雷氏菌发酵液混合体积比为2:1。

6.如权利要求5所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，步骤(1)中所述TGY液体培养基配制方法为：取蛋白胨0.5％、酵母粉0.3％、葡萄糖0.1％和琼脂1.8％，加蒸馏水至100ml，调pH至7.8，灭菌即得。

7.如权利要求6所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，步骤(2)中所述寡营养培养液为TGY寡营养培养液。

8.如权利要求7所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，所述TGY寡营养培养液的配制方法为：取蛋白胨0.1％、酵母粉0.06％和葡萄糖0.025％，加蒸馏水至100ml，调pH至7.8，灭菌即得。

9.如权利要求8所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，步骤(2)中所述重金属铀微生物检测体系接种量为待检测样品的1％。

10.如权利要求9所述的重金属铀污染的可视化检测方法，其特征在于，步骤(2)中所述培养的培养条件为37℃下过夜培养8h或37℃下培养3天。