论文部分内容阅读
微生物对有毒物质耐受性的研究种类繁多,报道中最为多见的是抗菌药物中的抗生素和溶剂两大类。首次触及微生物对溶剂的耐受性和耐受机制问题的是Inoue A研究组,他们于1989年在“Nature”杂志上发表了恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)能在高浓度甲苯中生长的论文“Pseudomonas thrives in high concentrations of toluene”。众多的研究表明:微生物在接触乙醇、丁醇等溶剂的过程中,进化形成了诸如细胞膜组成变化、细胞的形态变化、胞内溶剂的降解和泵出、一般的胁迫反应等多种防御机制,以避免遭受这些有毒化合物的伤害。溶剂耐受菌研究中以革兰氏阴性菌居多,革兰氏阳性乳酸杆菌、梭状芽孢杆菌、葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌等重要工业菌种的耐受机制与阴性菌是否一致,如何能提高其耐受机制,尚不清楚。深入透彻地了解耐有机溶剂极端微生物的耐受机理,有助于针对性的改造和优化现有极端微生物的相关性能,建立溶剂生产菌和毒性有机物降解菌的工业适应性改造新技术、新方法;为提高微生物在这些环境中的生理活性,工业应用领域的拓展意义重大。本实验对革兰氏阳性有机溶剂耐受菌株Bacillus cereus UD-8的有机溶剂耐受特性及有机溶剂胁迫的生理应答。进行了初步研究:对Bacillus cereus UD-8有机溶剂耐受特性的研究表明,Bacillus cereus UD-8能耐受较高浓度的苯和乙醇,对正己烷、甲醇也有较好的耐受性。对Bacillus cereus UD-8细胞膜脂肪酸组成测定后发现,其菌体细胞在有机溶剂的存在下细胞膜脂肪酸的饱和度大幅度上升,TUFAs/TSFAs由36.565%降低到14.768%。但随着有机溶剂浓度升高细胞膜脂肪酸饱和度有所下降。确定其能通过提高细胞膜脂肪酸的饱和度来降低因有机溶剂对细胞膜压迫而带来的细胞膜流动性,提高菌体细胞对有机溶剂的耐受性。对Bacillus cereus UD-8的抗生素耐受进行测定,Bacillus cereus UD-8对四环素的耐受性较低,最小抑菌浓度(MIC)3.125μg/mL,最小杀菌浓度(MBC)为12.5μg/ml;Bacillus cereus UD-8对氯霉素、氨苄青霉素、林可霉素的耐受性较高,对Bacillus cereusUD-8的MIC分别为50μg/ml、25μg/ml、200μg/ml,MBC分别为400μg/ml、200μg/ml、400μg/ml。实验所得结果与Aono等对菌株E.coli JA300突变株的研究结果相似,初步判断Bacillus cereus UD-8可能存在溶剂外排泵的机制。添加不同种类浓度有机溶剂培养的菌体细胞表面疏水性进行了测定。实验结果显示添加有机溶剂后Bacillus cereus UD-8菌体细胞表面疏水性因有机溶剂的种类、浓度不同而不同,且变化幅度不大,没有规律性。菌株Bacillus cereus UD-8并不是通过降低细胞表面疏水性来提高其对有机溶剂的耐受性的。菌株Bacillus cereus UD-8在有机溶剂的胁迫下细胞体积变小,细胞表面出现褶皱,这种现象随着有机溶剂浓度的提高而出现两种情况,添加苯、正己烷培养的菌体细胞的扭曲进一步加深,而添加甲苯甲醇培养的菌体细胞体积则随着有机溶剂浓度升高而增大,所以Bacillus cereus UD-8能够通过增大细胞体积降低比表面积来提高自身的有机溶剂耐受性。