1、,发光微生物,邓程 070820033,,Company Logo,主要内容,1,2,3,4,发光微生物的存在,发光菌的发光机理,发光细菌检测环境毒物,发光机理的应用,,Company Logo,发光微生物的存在,波多黎各的蚊湾,海洋是发光细菌生活的大本营，从近海沿 岸到南北极；从海水表面到深达1000米的 海底都可找到发光菌，只有少数生活在 淡水湖泊河流中；有的寄生于各种海洋动 物如海鱼的发光器官中；有的独立生活在 海水中，其数量依外界条件的变化而异， 据测定夏秋季的海水中每毫升多达几十到 几百个，发光细菌属于肠道菌属,钩鞭藻,,Company Logo,冰箱里发光的海鲜。根据美国 食品药品
2、管理局记载：“仅 1989至1990年间，就有12起关 于海鲜发光的投诉。这大多是由 于明亮发光杆菌和火神弧菌污染 食品造成的。”,发光微生物的存在,发光生物 在光线无法到达的深海中，为了达到欺敌、捕食、沟通、求偶等不同 目的，它们会持续或间歇性的发光；有些利用共生细菌发光，有些则自身 具发光细胞产生荧光。,,Company Logo,发光菌的发光机理,微生物在氧化代谢或呼吸作用过程中得到能量，呼吸作用等于生物的氧化作用，好气性细菌具有细胞色素氧化还原酶系统，细胞色素可以作为氢的最终受体而利用空气中的氧，底物的氢传递到NAD（烟酰胺腺嘌呤核苷酸）的脱氢酶的辅基上，结果形成还原型的AAD-H2，
3、它可以将氢传递给黄素腺嘌呤二核苷酸FAD，后者转化为FAD- H2，就可以传递给细胞色素，能量以ATP（三磷酸腺苷）的形式释放。 发光细菌的发光过程是一种光呼吸过程，是上述电子传递链上的一个侧支，还原型的黄素单核苷酸，FMNH2充当反应的底物，萤光酶起催化作用，长链脂肪醛起作改变萤光酶构造的“修饰”作用。萤光酶通过分子氧催化FMNH2和脂肪醛(RCHO)的氧化，这种氧化还原反应结果便产生磷光，外界条件和培养基成分pH，温度，氧浓度变化会影响细菌的发光。,,Company Logo,定额感应 最早是在1970年由Hastings和 Nealson自章鱼的发光器官中分离出海洋发光弧菌(Vibrio
4、 fischeri) 发现，他们发现生长于实验室中的海洋发光弧菌，仅在其密度到达某一定量时才会发光。,发光菌的发光机理,当海洋发光弧菌感测到有足够浓度的自诱导物 分子，则所有的细菌的发光基因开始启动表现 使我们看到其发光。最近，利用生物科技的技术，生物学家已经找 到了数十种以上海洋与陆地的细菌具有定额感 应能力,,Company Logo,发光细菌检测环境毒物,细菌发光现象对理化因子反应敏感，因此有人试图利用发光细菌为检验水域污染状况的指示菌。 发光细菌是一类非致病的革兰氏阴性兼性厌氧细菌,在适宜条件下培养会发射出蓝绿色的可见光。检测依据：当发光细菌接触有毒污染物时,细菌新陈代谢则受到影响,发
5、光强度减弱或熄灭,发光细菌发光强度变化可用发光检测仪测定出来。在一定浓度范围内,有毒物浓度大小与发光细菌光强度变化成一定比例关系,因此可通过发光细菌来监测环境中的有毒污染物。发光细菌应用最多的是明亮发光杆菌,可以监测各种水体,对气体中可溶性有毒物质,可先通过吸收、溶解在溶液中,再来观察其对发光细菌的影响。,,Company Logo,多环芳烃是环境中普遍存在的一类重要污染物, 由于其基因毒性主要表现有慢性致毒、致畸诱变和致癌作用。研究表明, 微生物降解在该污染物的迁移转化乃至最终消失的过程中占有重要地位, 是环境中多环芳烃去除的最主要途径。 利用发光细菌毒性测试技术检测研究多环芳烃化合物(萘、
6、菲、蒽、芘、荧蒽) 及其部分降解产物的生物毒性, 为科学评价多环芳烃污染环境的生物毒性及其生物降解的环境风险。 低相对分子质量多环芳烃微生物降解后期解毒效果明显, 但其降解后期产物对发光细菌仍具有一定毒性, 且在细菌不同的代谢途径中多环芳烃毒性降低的程度不同. 在运用微生物降解原理治理多环芳烃污染环境时应优先考虑不积累中间产物的微生物.,多环芳烃化合物对发光细菌的毒性,,Company Logo,发光细菌检测环境毒物,以色列海法的Checklight公司利用地中海沿岸一种夜间会发光的细菌开发出一种对水中污染物极为敏感的物质，将这种物质做成的基底与发光细菌相结合，再配上一个光度计，即可快速便捷地对水质进行实时监测。只要将这种发光细菌放到含有害物质的水中，它们就会发出报警光信号，对这种信号测量分析，即可对污染物性质和污染程度做出判断。,,Company Logo,一旦暴露在紫外光线下， 这种克隆猫就能发红色的荧光,发光机理的应用,把发光蛋白基因转入其他生物体中生产 发光蛋白，其他生物体也会发光。例如： 新加坡国立大学的科学家创造出的荧光 斑马鱼。,定额感应现象因为与致病细菌的致病机制相关，并有可能使得 人类可以控制这些具有致病细菌的潜力而受到重视。,,Company Logo,Thank You !,
