青海湖發(fā)光細菌的分離和鑒定及對獸藥的毒性評價.pdf

1、發(fā)光細菌是一類能發(fā)生生物發(fā)光現(xiàn)象的細菌,其中大部分生活在海洋中,淡水則很少見。發(fā)光細菌對污染物很敏感,已廣泛應用到各個領域,尤其是環(huán)境污染物的監(jiān)測中。目前世界上唯一的一個無致病性的淡水型發(fā)光細菌——青海弧菌是我國朱文杰教授在青海湖裸鯉體表分離得到的。但關于在青海湖裸鯉內(nèi)臟器官、青海湖其它動物、不同深度的湖水以及底泥中是否可以分離得到發(fā)光細菌,目前還沒有進行過研究?？傊?目前對青海湖及其周邊的補給河中發(fā)光細菌的生態(tài)分布研究還是一個空白。青

2、海湖水咸化堿化導致青海湖地區(qū)生態(tài)環(huán)境不斷惡化,而發(fā)光細菌的生態(tài)分布特點能直接體現(xiàn)湖水的質(zhì)量,但這方面的研究更是空白。
　　本文用傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)技術,在不同的季節(jié),從青海湖的主湖及其外圍7條補給河的表層沉積物、不同深度的湖水以及底泥中分別取樣;在青海湖裸鯉和花斑裸鯉體表和內(nèi)臟器官分別取樣,分離發(fā)光細菌,鑒定到種,探明青海湖中發(fā)光細菌的種類和數(shù)量。通過分析青海湖及其周邊補給河水體及其底泥中離子的成分探討青海湖及其補給河環(huán)境是否適應發(fā)光

3、細菌的生長,揭示青海湖中發(fā)光細菌的生長與環(huán)境因子的相關性,探討高山湖泊中發(fā)光細菌多樣性與其受污染程度的關聯(lián)性,為評價湖泊的生態(tài)環(huán)境尋找新的途徑。用發(fā)光細菌法檢測了11種天水地區(qū)常用的獸藥毒性。為建立基于有特定生態(tài)功能的發(fā)光細菌檢測水污染的技術提供科學依據(jù)。研究結果不僅可以解決發(fā)光細菌在高原湖泊中的種群分布規(guī)律以及和環(huán)境關系這樣的科學問題,而且為淡水發(fā)光細菌的進一步推廣應用奠定堅實的基礎。
　　本文從青海湖及其7條補給河河/湖水、底

4、泥、青海湖裸鯉的體表和內(nèi)臟器官分離發(fā)光細菌,結果只在青海湖裸鯉體表和內(nèi)臟中分到了16株發(fā)光細菌,同時對青海湖及其補給河水體、底泥中離子成分進行了分析,其結果表明,在各水體中青海湖主要以Na+-Cl-離子的形式存在,主要的陽離子為Na+>Ca2+>Mg2+>K+,倒淌河的鹽度則僅次于青海湖,在剩余的補給河中,布哈河雖比青海湖和倒淌河的鹽度低很多,但比其它的河流略大;黑馬河、布哈河、沙柳河和哈爾蓋河以 Ca2+>Mg2+≈Na+≈Cl-為主

5、要離子存在,其中黑馬河中的Ca2+含量最高,但青海湖水體中絕大部分離子濃度均比其補給河高。在各底泥金屬元素成分研究中,青海湖及其補給河底泥中金屬元素成分主要為Ca、Fe、Mg、K和Na,在各底泥樣品中,Ca含量均是最高的,其含量為:哈爾蓋河>布哈河>泉吉河>江西溝>沙柳河>倒淌河>青海湖,且湖水底泥中上述元素大部分比河水底泥平均元素含量低,特別是K、Na、Ca和 Mg的差異較大。
　　從青海湖裸鯉體表及內(nèi)臟器官中共分到16株發(fā)光細

6、菌,編號依次為Q1~Q16。16株發(fā)光細菌細胞壁革蘭氏染色均為陰性,細胞為桿狀,大小為(0.5~0.8)μm×(1.0~1.5)μm,具有單極生鞭毛,有運動性。氧化酶和接觸酶均呈陽性反應,能發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸,吲哚試驗和V-P試驗均為陽性反應,能分泌淀粉酶、明膠酶、DNA酶,能將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,最適生長溫度為20~25℃,最適生長pH為8.5~9.0。16S rDNA基因序列分析結果表明:16株發(fā)光菌與其親緣關系最近的屬為Vibrio

7、(弧菌屬),該屬內(nèi)和本實驗的16株發(fā)光菌親緣關系最近的種Vibrio anguillarum(鰻弧菌)的16S rDNA序列相似值為99.57％。Biolog GenⅢ鑒定結果顯示,本實驗的16株發(fā)光菌在有氧件下,在提供的71種碳源中,只能利用其中的30種,其中糖類12種,氨基酸類5種,羧酸類4種,聚合物類2種,其它類7種。結合16株發(fā)光菌的形態(tài)學特征、生理生化特性、Biolog GenⅢ鑒定結果和分子生物學特性,將菌株鑒定為Vibri

8、o anguillarum。對具有代表性的一株體表菌命名為鰻弧菌Q1,有代表性的一株內(nèi)臟菌命名為鰻弧菌Q3。通過研究Q1和Q3的最適溫度及最適pH,結果Q1和Q3的最適生長溫度均為20℃~25℃,最適生長pH均為8.5~9.0。
　　以鰻弧菌Q1和Q3為測試菌株,0.85%NaCl溶液為背景溶液,暴露時間15min(磺胺類30min),用BHP9511型發(fā)光儀測定了11種獸藥不同質(zhì)量濃度下的相對發(fā)光率及其EC50(即半數(shù)抑制效應質(zhì)

9、量濃度)值,研究11種獸藥對Q1和Q3的急性毒性效應和作用規(guī)律。其結果表明,在所研究的質(zhì)量濃度范圍內(nèi),11種獸藥與Q1、Q3表現(xiàn)良好的相關性,且總體影響基本一致,11種獸藥對鰻弧菌Q1和Q3的相對發(fā)光率隨獸藥質(zhì)量濃度的增加而降低。在暴露時間為15 min時,11種獸藥對鰻弧菌Q1的毒性大小依次為氧氟沙星>乙酰甲喹>恩諾沙星>煙酸諾氟沙星>頭孢噻呋鈉>氟苯尼考>鹽酸林可霉素>磺胺間甲氧嘧啶鈉>硫酸鏈霉素>磺胺嘧啶鈉>磺胺對甲氧嘧啶鈉;11

10、種獸藥對鰻弧菌Q3的毒性大小依次為氧氟沙星>乙酰甲喹>恩諾沙星>煙酸諾氟沙星>頭孢噻呋鈉>氟苯尼考>鹽酸林可霉素>硫酸鏈霉素>磺胺間甲氧嘧啶鈉>磺胺嘧啶鈉>磺胺對甲氧嘧啶鈉。不同獸藥對鰻弧菌Q1和鰻弧菌Q3急性毒性不同,基本上喹諾酮類對鰻弧菌Q1和鰻弧菌Q3的急性毒性大于抗生素類,而磺胺類對鰻弧菌Q1和鰻弧菌Q3的急性毒性最小,在同一類獸藥中,對鰻弧菌Q1和Q3的急性毒性也存在一定的差異,有些種類的獸藥差異很大,且同種獸藥對鰻弧菌Q1和