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沙门氏菌是一类常见的具有高度传染性和危害严重的革兰氏阴性肠道致病菌,导致的沙门氏菌病是公共卫生学上具有重要意义的人畜共患病之一。沙门氏菌随城镇固体废弃物、城镇生活污水和畜禽养殖粪便进入土壤环境后能够长时间存活,污染土壤环境、农产品、饮用水体,引发传染病,带来严重的公共卫生风险。本论文主要运用微生物生态学原理,采用筛选拮抗菌修复沙门氏菌污染的土壤,主要开展了沙门氏菌污染土壤的微生物修复技术和检测技术研究,具有重要的社会意义。
利用无菌滤纸片平板法从沙门氏菌污染土壤中筛选到一株能有效拮抗沙门氏菌的细菌菌株A45,通过形态观察、生理生化鉴定及16S rDNA测序,鉴定该菌株属于产碱杆菌属(Alcaligenes sp.);对其生长特性测试结果表明,该菌株为好氧细菌;适宜生长温度范围为20℃~40℃,最适生长温度为30℃;适宜生长pH范围为7~9,最适生长pH为8。该菌株进行扩大培养后进行修复沙门氏菌污染土壤,显著降低土壤中沙门氏菌数量(P<0.05),与对照相比土壤中沙门氏菌数量下降达到2~3个数量级,减轻了沙门氏菌污染土壤的生态环境风险。对修复后土壤进行微生物多样性评价发现:施加拮抗菌的处理与对照相比,细菌数量没有显著差异,放线菌与真菌数量显著低于对照处理;分析PCR-DGGE结果得到,施加拮抗菌修复后土壤中细菌多样性与对照土壤相比存在显著差异性。拮抗菌发酵培养后,发酵液中除去菌体后的上清液中含有抑菌物质,对沙门氏菌具有较好的抑制作用。
未经处理或处理不彻底的粪肥施加到土壤中,是土壤中沙门氏菌最主要的一种污染源;将拮抗菌添加到堆肥物料中进行堆肥,结果表明添加拮抗菌与对照物料间沙门氏菌数量均显著降低但数量并不存在显著性差异,可见添加拮抗菌在堆肥过程中并不能显著增加消除沙门氏菌的效果,堆肥过程中产生的热量是造成沙门氏菌数量大幅降低的主要因素。
将聚合酶链式反应(PCR)与最大或然数(MPN)结合的检测方法,能快速、定量测定土壤中沙门氏菌的数量,比原有方法提高了灵敏度,降低了劳动强度、提高了效率,提高了土壤中沙门氏菌的检测线,为土壤环境质量评价提供了一种沙门氏菌检测方法。