生物毒性檢測過程中發(fā)光細(xì)菌的機(jī)理介紹

發(fā)光細(xì)菌的分類

發(fā)光細(xì)菌是一類在正常的生理條件下能夠發(fā)射可見熒光的細(xì)菌,這種可見熒光波長在450～490nm之間,在黑暗處肉眼可見。目前,*已命名的發(fā)光細(xì)菌有以下幾種① 屬于異短桿菌屬的有發(fā)光異短桿菌；② 屬于發(fā)光桿菌屬的有明亮發(fā)光桿菌和鰒發(fā)光桿菌；③ 屬于希瓦氏菌屬的有羽田希瓦氏菌；④ 屬于弧菌屬的有哈維氏弧菌、美麗弧菌生物型I、費氏弧菌、火神弧菌和東方弧菌。霍亂弧菌和地中海弧菌中的某些菌株有發(fā)光現(xiàn)象，曾有報道易北河弧菌有發(fā)光現(xiàn)象，后將其重新分類歸人霍亂弧菌。另外，中國學(xué)者分離到一株淡水發(fā)光細(xì)菌命名為青海弧菌。在以上發(fā)光細(xì)菌中，異短桿菌和青海弧菌屬于淡水發(fā)光細(xì)菌，其它都是海洋細(xì)菌。發(fā)光細(xì)菌主要分布于海洋環(huán)境中。

發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光機(jī)理

發(fā)光機(jī)理的研究表明，不同種類的發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光機(jī)理是相同的，是由特異性的熒光酶（LE）、還原性的黃素（FMNH₂）、八碳以上長鏈脂肪醛（RCHO）、氧分子（0₂）所參與的復(fù)雜反應(yīng)，大致歷程如下：

FMNH₂+LE → FMNH₂·LE+ O₂ → LE·FMNH₂·O₂+ RCHO→

LE·FMNH₂·O₂·RCH0 → LE+ FMN +H₂O+RCOOH+光

概括的說就是,還原性的黃素和八碳以上長鏈脂肪醛被氧分子氧化, 產(chǎn)生的能量并不被生物體儲存, 而是通過光的形式釋放出來, 其反應(yīng)同時釋放出zui大發(fā)光強(qiáng)度在450-490nm處波長的藍(lán)綠光。其中三步反應(yīng)產(chǎn)生三種中間產(chǎn)物，壽命極短，很難分離出來。

發(fā)光細(xì)菌的鑒定

方法一：直接用肉眼觀察是否發(fā)出藍(lán)綠色的光。 

方法二：用分光光度計測量發(fā)出的光波長是否在450nm~550nm之間。 

方法三：用革蘭氏試劑染色后鏡檢看是否為紅色。

發(fā)光細(xì)菌的應(yīng)用

   由于發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度與某些污染物的濃度呈較好的線性關(guān)系,能夠穩(wěn)定、快速地反映環(huán)境中的污染物濃度變化;而且檢測時間短(在5~15 min)、靈敏度高(細(xì)胞基本物質(zhì)代謝受到影響前發(fā)光反應(yīng)先被抑制)海洋發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光特性與環(huán)境中有毒污染物的毒性有關(guān),可用于毒物的檢測。

SEM9860-TOX生物毒性在線分析儀

SEM9860-TOX在線水質(zhì)毒性監(jiān)測儀（在線生物毒性儀）采用ISO 11348 的方法，以發(fā)光細(xì)菌（費希爾弧菌）和樣品反應(yīng)時的發(fā)光強(qiáng)度變化來快速準(zhǔn)確地測試出樣品的毒性，毒譜范圍含蓋多于五千種潛在的毒性物質(zhì)。該系統(tǒng)廣泛用于飲用水水源安全、應(yīng)急評估及多種污染物毒性測定，能對水污染事件進(jìn)行預(yù)警，如水質(zhì)瞬間大幅度變化，人為投毒等引起的急性中毒事件；同時可預(yù)警一般性污染事件以及慢性中毒事件。