專利名稱：：電極法快速檢測微生物的好氧代謝活性的制作方法
技術領域：
：本發明屬于微生物技術和生物傳感器
技術領域：
。技術背景微生物的好氧代謝活性主要是采用培養的方法來檢測，比如，檢測某種微生物對不同碳源的好氧代謝活性，或這種微生物對不同碳源的利用能力，通常是將不同碳源分別配制成培養基，接種待測微生物，好氧條件下培養數小時或數十小時，然后采用合適的檢測方法，分析不同培養基中碳源的剩余量，剩余的越少就說明該微生物代謝這種碳源的活性越高，利用能力越強，否則，代謝活性越差。以溶解氧電極為換能器的微生物傳感器主要是用來測定水溶液中的易被微生物好氧代謝的化學物質。比如生化需氧量(BOD)微生物傳感器就是利用溶解氧電極測定微生物對水體中污染物的好氧代謝引起的溶解氧的消耗速率變化，從而實現對水體中BOD的測定(孫裕生，劉憲梅.微生物膜BOD電極的研究，環境科學，1989，第6期)。又如硫化物微生物傳感器也是利用溶解氧電極測定微生物對水體中硫化物的好氧代謝引起的溶解氧的消耗速率變化，從而實現對水體中硫化物的測定(白志輝，王曉輝等.硫化物微生物傳感器的研究，河北科技大學學報，1999，第l期)。基于上述原理，可以將微生物對不同底物的好氧代謝活性作為檢測指標，從而實現對微生物代謝性質的快速檢測，可以作為微生物鑒定的一種新方法，目前還未見相關文獻報道。
發明內容本發明的目的是提供一種簡便、快速、低消耗的檢測微生物的好氧代謝活性的方法，并可以作為微生物菌種鑒定的一種輔助手段。內容如下1、微生物膜的制備將培養好的微生物菌體涂布于一片潤濕的醋酸纖維素膜上，在用另一片相同的醋酸纖維素膜覆蓋，制成夾層式微生物膜。2、微生物膜電極的安裝將微生物膜貼在溶解氧電極塑料膜的表面，用電極帽壓緊，完成微生物膜電極的安裝。3、微生物好氧代謝活性的測定在一只50毫升的燒杯中定量加入25毫升0.05摩爾/升的磷酸鹽緩沖溶液，置于恒溫水浴中保持恒溫，連續曝氣或攪拌，使緩沖溶液中的溶解氧達到恒定；放入微生物膜電極，幾分鐘后，電極的輸出電流達到恒定值；向緩沖溶液中加入待測底物，電極輸出電流下降，幾分鐘到十幾分鐘之后，電極的輸出電流重新達到恒定值；底物加入前后兩個電流恒定值之差代表微生物對該底物的相對好氧代謝活性；差值越大，表明好氧代謝活性越強。該方法可以測定微生物對不同底物的好氧代謝活性，也可以測定不同條件(如溫度、pH、金屬離子等)下微生物的好氧代謝活性。由于不同微生物的好氧代謝活性各異，因此可以通過系統測定微生物在不同條件下對不同底物的好氧代謝活性來鑒定微生物或作為微生物鑒定的一個輔助手段。以下通過具體實施例詳細說明本發明的實施，目的在于幫助讀者更好地理解本發明的精神實質，但不作為對本發明實施范圍的限定。實施例l:氧化硫硫桿菌的好氧代謝活性測定將培養好的氧化硫硫桿菌菌體涂布于一片潤濕的醋酸纖維素膜上，在用另一片相同的醋酸纖維素膜覆蓋，即制成夾層式微生物膜。將微生物膜貼在溶解氧電極塑料膜的表面，用電極帽壓緊，即完成微生物膜電極的安裝。在一只50毫升的燒杯中定量加入25毫升不同pH的0.05摩爾/升的磷酸鹽緩沖溶液，置于3(TC恒溫水浴中保持恒溫，連續攪拌使緩沖溶液中的溶解氧達到恒定；放入微生物膜電極，幾分鐘后，電極的輸出電流達到恒定值；向緩沖溶液中加入2毫升0.2毫摩爾/升硫化鈉溶液，電極輸出電流下降，3分鐘后，電極的輸出電流達到最小恒定值；記錄底物加入前后兩個電流恒定值之差(細菌對底物的響應信號)。不同pH條件下，氧化硫硫桿菌對硫化物的好氧代謝活性如表1所示。表1氧化硫硫桿菌在不同pH條件下對硫化物的好氧代謝活性<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表1數據表明，氧化硫硫桿菌在pH1.0-4.0之間的好氧代謝硫化物活性較強。按照上述測定方法，選擇pH為3.0的0.05摩爾/升的磷酸鹽緩沖溶液，分別測定氧化硫硫桿菌對不同底物的好氧代謝活性。結果如表2所示。表2氧化硫硫桿菌對不同底物的好氧代謝活性<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2數據表明，氧化硫硫桿菌對含低價態硫的化合物的好氧代謝活性較強，而對其他底物的好氧代謝活力較差。這些結果體現了這種專性自養細菌的重要代謝特征。實施例2:類球紅細菌的好氧代謝活性測定將培養好的類球紅細菌的菌體涂布于一片潤濕的醋酸纖維素膜上，在用另一片相同的醋酸纖維素膜覆蓋，即制成夾層式微生物膜。將微生物膜貼在溶解氧電極塑料膜的表面，用電極帽壓緊，即完成微生物膜電極的安裝。在一只50毫升的燒杯中定量加入25毫升pH值為7.0的0.05摩爾/升的磷酸鹽緩沖溶液，置于3(TC恒溫水浴中保持恒溫，連續曝氣使緩沖溶液中的溶解氧達到恒定；放入微生物膜電極，幾分鐘后，電極的輸出電流達到恒定值；向緩沖溶液中加入不同底物的水溶液，電極輸出電流下降，IO分鐘后，電極的輸出電流達到最小恒定值；記錄底物加入前后兩個電流恒定值之差(細菌對底物的響應信號)。類球紅細菌對不同底物的好氧代謝活性如表3所示。表3類球紅細菌對不同底物的好氧代謝活性<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表3數據表明，類球紅細菌對含低價態硫的化合物的好氧代謝活性檢測不到，而對其他有機物的好氧代謝活性較強。這些結果體現了這種異養細菌的重要代謝特征。實施例3:多粘類芽孢桿菌的好氧代謝活性測定將培養好的多粘類芽孢桿菌的菌體涂布于一片潤濕的醋酸纖維素膜上，在用另一片相同的醋酸纖維素膜覆蓋，即制成夾層式微生物膜。將微生物膜貼在溶解氧電極塑料膜的表面，用電極帽壓緊，即完成微生物膜電極的安裝。在一只50毫升的燒杯中定量加入25毫升pH值為7.0的0.05摩爾/升的磷酸鹽緩沖溶液，置于30'C恒溫水浴中保持恒溫，連續曝氣使緩沖溶液中的溶解氧達到恒定；測定方法同實施例2。多粘類芽孢桿菌對不同底物的好氧代謝活性如表4所示。表4多粘類芽孢桿菌對不同底物的好氧代謝活性<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4數據表明，多粘類芽孢桿菌對含低價態硫的化合物的好氧代謝活性檢測不到，而對其他有機物的好氧代謝活性較強，但與類球紅細菌的代謝活性有明顯差異。這些結果體現了這種異養細菌的重要代謝特征。實施例4:異常漢遜酵母的好氧代謝活性測定將培養好的異常漢遜酵母的菌體涂布于一片潤濕的醋酸纖維素膜上，在用另一片相同的醋酸纖維素膜覆蓋，即制成夾層式微生物膜。將微生物膜貼在溶解氧電極塑料膜的表面，用電極帽壓緊，即完成微生物膜電極的安裝。在一只50毫升的燒杯中定量加入25毫升pH值為7.0的0.05摩爾/升的磷酸鹽緩沖溶液，置于3(TC恒溫水浴中保持恒溫，連續曝氣使緩沖溶液中的溶解氧達到恒定；測定方法同實施例2。異常漢遜酵母對不同底物的好氧代謝活性如表5所示。表5異常漢遜酵母對不同底物的好氧代謝活性<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表5數據表明，異常漢遜酵母對有機物的好氧代謝活性較強，但與類球紅細菌和多粘類芽孢桿菌的代謝活性有明顯差異。上述4個實施例的結果表明，用電極法可以快速測定各種微生物的好氧代謝活性特征，不同微生物的好氧代謝活性特征各具特色。從而可以從微生物的好氧代謝特征來推斷微生物的種類，達到快速鑒定的目的。權利要求1.一種用溶解氧電極快速檢測微生物好氧代謝活性的方法，其特征在于，檢測微生物對不同底物的好氧代謝活性的步驟包括微生物膜的制備、微生物膜電極的安裝和微生物好氧代謝活性測定。2.權利要求1中所述的檢測微生物好氧代謝活性的方法，其特征在于，微生物膜的制備是將培養好的微生物菌體涂布于一片潤濕的醋酸纖維素膜上，在用另一片相同的醋酸纖維素膜覆蓋，制成夾層式微生物膜。3.權利要求1中所述的檢測微生物好氧代謝活性的方法，其特征在于，微生物膜電極的安裝是將微生物膜貼在溶解氧電極塑料膜的表面，用電極帽壓緊，完成微生物膜電極的安裝。4.權利要求1中所述的檢測微生物好氧代謝活性的方法，其特征在于，微生物好氧代謝活性的測定是在一只50毫升的燒杯中定量加入25毫升0.05摩爾/升的磷酸鹽緩沖溶液，置于恒溫水浴中保持恒溫，連續曝氣或攪拌，使緩沖溶液中的溶解氧達到恒定；放入微生物膜電極，幾分鐘后，電極的輸出電流達到恒定值；向緩沖溶液中加入待測底物，電極輸出電流下降，幾分鐘到十幾分鐘之后，電極的輸出電流重新達到恒定值；底物加入前后兩個電流恒定值之差代表微生物對該底物的相對好氧代謝活性；差值大小，表明好氧代謝活性越強。5.通過權利要求1中所述的檢測微生物好氧代謝活性的方法，系統測定微生物在不同條件下對不同底物的好氧代謝活性，根據微生物的好氧代謝活性特征來鑒定微生物或作為微生物鑒定的一個輔助手段。全文摘要本發明屬于微生物技術和生物傳感器
技術領域：
，涉及一種用溶解氧電極快速檢測微生物的好氧代謝活性的方法。該方法是將培養好的微生物菌體涂布于潤濕的醋酸纖維素膜上，用相同的醋酸纖維素膜覆蓋，制成夾層式微生物膜；再將微生物膜貼在溶解氧電極塑料膜的表面，用電極帽壓緊，完成微生物膜電極的安裝；然后進行微生物好氧代謝活性的測定。底物加入測量系統前后微生物膜電極輸出電流的差值大小代表微生物的對底物的好氧代謝活性強弱。此方法可以快速檢測微生物對不同底物的代謝活性，也可以根據微生物對不同底物的代謝活性特征鑒定微生物的種類。文檔編號G01N27/26GK101520429SQ200910080798公開日2009年9月2日申請日期2009年3月30日優先權日2009年3月30日發明者丹姜,孫裕生,王曉輝,白志輝,趙麗霞申請人:中國科學院生態環境研究中心