一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，涉及环境污染检测技术领域，所述利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，包括以下步骤：发光菌与NaCl溶液混合，得发光菌液；检测土壤样品与水混合，恒温震荡处理，静置，取上清液过滤，得土壤浸提液；土壤浸提液与发光菌液混合，采用成像系统检测发光菌的发光强度，所述检测土壤样品的发光菌发光强度若弱于发光菌原有发光强度，则证明土壤样品中含有污染物。克服了传统毒理试验周期长、成本高、应对突发问题无法及时获取有效数据等问题，本发明专利技术所述方法利用实时成像系统监测发光菌发光强度，进而对土壤及水体中重金属、有机物等污染物的生物毒性效应进行快速判断。进行快速判断。进行快速判断。

【技术实现步骤摘要】
一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法


[0001]本专利技术涉及环境污染检测
，尤其涉及一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法。

技术介绍

[0002]目前，环境污染问题日益敏感，环境保护的第一步就是要准确快速地监测环境污染现状。单纯的理化方法仅能测出污染物的浓度，无法反映出污染物对生物的综合毒性强度。当环境中污染物达到一定浓度，便会引起动植物中毒，并可沿生物链传递，使毒性不断积累。由于污染物十分复杂，因此难以用传统的理化指标来表示其污染程度，只有通过生物毒性试验，才能正确反映出环境污染负荷与生物学效应的关系，以便综合评价污染现状及污染物毒性。常用的测定生物毒性的标准方法包括植物、无脊椎动物、水生生物和微生物试验。植物指示法虽然能准确检测出土壤中污染物对植物体引发的毒性效应，但由于植物生长周期较长，且易受到外界因素干扰等原因，不适合于土壤污染的快速诊断。动物法受到动物本身的影响导致费用昂贵，试验周期较长，不能准确反映出土壤污染物的毒性。同时需要较多仪器和专业操作人员，并且在试验的标准化方面及检测手段在识别对样品毒性贡献较大的化合物种类方面有待进一步研究。传统的微生物法利用细菌的生长状况或死亡率作为测定环境中毒物指标也需要较长的时间。
[0003]由于土壤样品比水样更为复杂，应用发光菌检测土壤生物毒性时需要考虑土壤样品的理化性质、浸提剂的选择及提取方法等对发光细菌本身的影响。Microbies公司建立的BasicSolid
‑
PhaseTest(BSPT)方法是直接测试土样与发光菌接触液的发光强度，但测试准确度受土壤样品的浊度及荧光干扰较大。如何解决土壤中荧光追踪困难、干扰较大的问题，对毒理试验发光菌进行有效监测现有技术并未给出教导。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，克服传统毒理试验周期长、成本高、应对突发问题无法及时获取有效数据等问题，本专利技术所述方法利用实时成像系统监测发光菌发光强度，进而对土壤及水体中重金属、有机物等污染物的生物毒性效应进行快速判断。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，包括以下步骤：
[0007]发光菌与NaCl溶液混合，得发光菌液；检测土壤样品与水混合，恒温震荡处理，静置处理，取上清液过滤，得土壤浸提液；土壤浸提液与发光菌液混合，采用成像系统检测发光菌的发光强度，所述检测土壤样品的发光菌发光强度若弱于发光菌原有发光强度，则证明土壤样品中含有污染物。
[0008]优选的，所述发光菌为明亮发光杆菌，所述环境中污染物包括重金属和苯酚类有
机物中的一种或多种。
[0009]优选的，所述发光菌与NaCl溶液混合比例为0.1g～2g：100mL。
[0010]优选的，所述NaCl溶液的质量浓度为1～3％。
[0011]优选的，所述发光菌与NaCl溶液混合的温度为20～25℃。
[0012]优选的，所述检测土壤样品与水混合比例为0.8～1.2g：10mL。
[0013]优选的，所述恒温震荡处理的转速为150～250rpm，恒温震荡处理的温度为20～25℃，恒温震荡处理的时间为1～3h。
[0014]优选的，所述静置处理的时间为20～40min。
[0015]优选的，所述上清液过滤采用水相滤膜，水相滤膜孔径为0.25～0.65μm。
[0016]优选的，所述土壤浸提液与发光菌液混合体积比为0.8～1.2：1。
[0017]本专利技术提供了一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，将发光菌进行活化处理，检测土壤浸提处理，利用IVISSpectrum成像系统检测，实时监测发光菌的发光强度，校正荧光背景，达到良好的追踪效果，并且具有良好的成像灵敏度；利用本专利技术所述检测方法克服了传统毒理试验周期长、成本高、应对突发问题无法及时获取有效数据等问题，提供了一种对土壤及水体中重金属、有机物等污染物的生物毒性效应进行快速判断的方法。
附图说明
[0018]图1为IVISSpectrum实时成像系统示意图；
[0019]图2为发光强度与发光菌浓度的线性关系；
[0020]图3为实施例1所述发光菌的毒性效应；
[0021]图4为实施例2所述发光菌的毒性效应；
[0022]图5为实施例3所述发光菌的毒性效应；
[0023]图6为对比例1所述方法发光菌浓度
‑
抑制率曲线。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，包括以下步骤：
[0025]发光菌与NaCl溶液混合，得发光菌液；检测土壤样品与水混合，恒温震荡处理，静置处理，取上清液过滤，得土壤浸提液；土壤浸提液与发光菌液混合，采用成像系统检测发光菌的发光强度，所述检测土壤样品的发光菌发光强度若弱于发光菌原有发光强度，则证明土壤样品中含有污染物。
[0026]在本专利技术中，首先确定发光强度与发光菌浓度的关系，以证实发光菌检测方法的可行性，包括以下步骤：
[0027]将培养至稳定期的发光菌溶液稀释至浓度为2
×
108cellmL
‑1(OD600为0.4)作为原液，将原液稀释为8个不同的浓度(OD600分别为0，0.02，0.04，0.08，0.12，0.16，0.2，0.4)，每个梯度浓度分别取200μL菌液加入96孔板，采用成像系统检测，每个梯度做3个重复；通过数据分析软件Origin2018拟合发光菌浓度和发光强度的线性关系；计算其偏差及置信区间，证明发光强度与发光菌浓度呈良好的线性关系。
[0028]在本专利技术中，发光菌与NaCl溶液混合，得发光菌液；所述发光菌优选为明亮发光杆菌，所述NaCl溶液的质量浓度优选为1～3％，进一步优选为1.5～2.5％，再进一步优选为2％，所述发光菌与NaCl溶液混合比例优选为0.1～2g：100mL，进一步优选为：0.2～1g：100mL，再进一步优选为0.5g：100mL，所述发光菌与NaCl溶液混合的温度优选为20～25℃，进一步优选为21～24℃，再进一步优选为22～23℃。
[0029]在本专利技术中，所述发光菌为明亮发光杆菌，所述明亮发光杆菌为市售；所述检测的环境中污染物包括重金属和苯酚类有机物中的一种或多种。
[0030]在本专利技术中，检测土壤样品与水混合，恒温震荡处理，静置，取上清液过滤，得土壤浸提液；检测土壤样品优选的进行过筛处理，过筛孔径优选为1～3mm，进一步优选为2mm；检测土壤样品过筛后，与水混合，所述检测土壤样品与水混合比例优选为0.8～1.2g：10mL，进一步优选为0.9～1.1g：10mL，再进一步优选为1g：10mL；所述恒温震荡处理的转速优选为150～250rpm，进一步优选为160～240rpm，再进一步优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：发光菌与NaCl溶液混合，得发光菌液；检测土壤样品与水混合，恒温震荡处理，静置处理，取上清液过滤，得土壤浸提液；土壤浸提液与发光菌液混合，采用成像系统检测发光菌的发光强度，所述检测土壤样品的发光菌发光强度若弱于发光菌原有发光强度，则证明土壤样品中含有污染物。2.如权利要求1所述利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，其特征在于，所述发光菌为明亮发光杆菌，所述环境中污染物包括重金属和苯酚类有机物中的一种或多种。3.如权利要求2所述利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，其特征在于，所述发光菌与NaCl溶液混合比例为0.1g～2g：100mL。4.如权利要求3所述利用发光菌快速检测环境中污染物毒理效应的方法，其特征在于，所述NaCl溶液的质量浓度为1～3％。5.如权利要求3所述利用发光菌快速检测环境中污染物毒理...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立琼，张小明，陈奉献，陈希娟，石亚楠，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：