周生學(xué) 馬 潔

(1.寧夏師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，固原，756000;2.首都師范大學(xué)化學(xué)系，北京，100048)

微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)代謝活性的作用*

周生學(xué)1＊＊馬 潔2

(1.寧夏師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，固原，756000;2.首都師范大學(xué)化學(xué)系，北京，100048)

對(duì)大腸桿菌(Escherichia coli，DH5α)培養(yǎng)液在連續(xù)培養(yǎng)時(shí)分別通入不同強(qiáng)度的直流電場(chǎng)，研究了其在持續(xù)直流電刺激下的生長(zhǎng)曲線、pH曲線、ATP酶活性、胞內(nèi)總蛋白含量、細(xì)胞膜通透性以及細(xì)菌微觀形態(tài)變化.結(jié)果表明，適宜的直流電能夠促進(jìn)大腸桿菌增殖;大腸桿菌的ATP酶活在25 mA電流作用下在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)前期、對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期和穩(wěn)定期分別比對(duì)照組同期提升1.68、1.57和1.31倍，表明適宜強(qiáng)度的電場(chǎng)增強(qiáng)了細(xì)菌細(xì)胞的代謝活性.細(xì)菌通透性也有不同程度提高，與通過(guò)透射電鏡觀察到細(xì)菌細(xì)胞通電后的形態(tài)變化具有一致性.

直流電場(chǎng)，生長(zhǎng)代謝，大腸桿菌，酶活性.

用電化學(xué)方法刺激微生物改變正常生長(zhǎng)代謝的技術(shù)在微生物發(fā)酵、微生物冶金［1］、細(xì)菌快速檢測(cè)［2］、生物醫(yī)藥及微生物土壤修復(fù)［3］等領(lǐng)域越來(lái)越受到人們的關(guān)注.目前使用的通電培養(yǎng)方法是在微生物培養(yǎng)液中通入微小直流電流，篩選得到對(duì)微生物細(xì)胞有利的電流刺激條件［4］.這種方法對(duì)酵母菌的發(fā)酵物產(chǎn)量及生物脫氮速率有明顯提高［5］;Matsumoto研究表明采用這種技術(shù)可以刺激細(xì)菌生長(zhǎng)，并將微生物的生長(zhǎng)期延長(zhǎng)3倍，同時(shí)大幅增加細(xì)菌數(shù)量，減少能耗［6］.清華大學(xué)劉錚等人研究了直流電場(chǎng)對(duì)細(xì)菌Enterobacter dissolvens生長(zhǎng)代謝的影響，認(rèn)為10 mA是該菌生長(zhǎng)的適宜電流強(qiáng)度，而電流強(qiáng)度大于100 mA則會(huì)對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用［7］.直流電場(chǎng)對(duì)微生物作用機(jī)制復(fù)雜，掌握這種機(jī)制，對(duì)調(diào)控電流以有效調(diào)節(jié)微生物生長(zhǎng)代謝在微生物工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用具有重要意義.

大腸桿菌(Escherichia coli，DH5α)具有遺傳背景清楚，技術(shù)操作和培養(yǎng)條件簡(jiǎn)單，大規(guī)模發(fā)酵經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)［8］，目前是在基因工程中應(yīng)用最廣泛、最成功的表達(dá)體系，常做高效表達(dá)的首選體系.因此對(duì)大腸桿菌的深入研究具有很重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用意義.

本文通過(guò)控制直流電流強(qiáng)度對(duì)大腸桿菌DH5α進(jìn)行電場(chǎng)刺激，探索了有利于提高大腸桿菌DH5α生長(zhǎng)代謝的合適電流條件及其作用機(jī)理，并且探究了在不同電流條件下大腸桿菌DH5α生長(zhǎng)代謝過(guò)程中菌體蛋白質(zhì)和酶活性等代謝過(guò)程的變化情況，得到了較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為進(jìn)一步研究直流電場(chǎng)作用于大腸桿菌DH5α細(xì)胞的電場(chǎng)生物效應(yīng)作用機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)參考.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

SONICS VC605超聲細(xì)胞破碎儀;HITACHI H-700電子透射顯微鏡;3K15型德國(guó)西格瑪臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(Sigma公司);VMP3多通道電化學(xué)工作站(法國(guó)Bio-Logic公司);721B型分光光度計(jì)(上海第三分析儀器廠);Milli-Q超純水處理器(美國(guó)Millipore公司);鈦網(wǎng)對(duì)電極;ATP酶活測(cè)試盒(南京建成生物工程研究所);酵母浸粉、胰蛋白胨(北京雙旋微生物培養(yǎng)基制品廠).

1.2 細(xì)菌的培養(yǎng)和活化

大腸桿菌(Escherichia coli，DH5α)由本校微生物實(shí)驗(yàn)室提供.使用LB液體培養(yǎng)基:酵母浸粉5 g·L－1，蛋白胨 10 g·L－1，氯化鈉 10 g·L－1，pH 7.0.

從斜面菌體接種1環(huán)到盛有200 mL已滅菌(在0.11 MPa，121℃條件下滅菌20 min)液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，于37℃在恒溫?fù)u床(150 r·min－1)中培養(yǎng)約10 h，此時(shí)獲得的細(xì)菌細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期初期.

1.3 微直流電刺激實(shí)驗(yàn)

微直流電刺激實(shí)驗(yàn)在三口玻璃電解瓶中進(jìn)行.加電陰、陽(yáng)兩極均為鈦網(wǎng)電極(表觀面積3 cm ×3 cm，間距2 cm，通過(guò)測(cè)定電容值估算實(shí)際面積約為220 cm2［9］).從經(jīng)1.3活化培養(yǎng)的200 mL純菌液中取振蕩均勻的細(xì)菌培養(yǎng)液3 mL，接種到盛有300 mL已滅菌LB液體培養(yǎng)基的電解瓶中加直流電處理，搖床恒溫培養(yǎng) (溫度37℃，轉(zhuǎn)速150 r·min－1)，以不加電培養(yǎng)作為空白對(duì)照.為了保證不同生長(zhǎng)期細(xì)胞處理結(jié)果的可比性，以上所有操作，包括細(xì)胞的培養(yǎng)，均保持實(shí)驗(yàn)條件的完全平行，且圖1中數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)測(cè)定的平均值.

1.4 分析方法

細(xì)菌濃度檢測(cè) 采用平板計(jì)數(shù)法或測(cè)量660 nm波長(zhǎng)處的吸光度值以反映細(xì)菌濃度.

細(xì)胞ATP酶活檢測(cè) 取待測(cè)菌懸液在細(xì)菌生長(zhǎng)對(duì)數(shù)前期，對(duì)數(shù)后期和穩(wěn)定期的細(xì)菌進(jìn)行處理后，用總ATP酶測(cè)定試劑盒測(cè)定ATP酶活性.其活性單位為:每mg蛋白中，ATP酶每小時(shí)分解ATP產(chǎn)生1 μmol無(wú)機(jī)磷的量為一個(gè)ATP酶活力單位，單位為μmol·mg－1·h－1.

細(xì)胞顯微觀察 將細(xì)菌樣品溶液數(shù)滴滴在硫酸紙上，用帶膜銅網(wǎng)面向下放在液滴上，吸附3—5 min，取出后用濾紙吸干;用3%磷鎢酸染色1—2 min，用濾紙吸干殘液，用透射電子顯微鏡(HITACHI H-700 TEM)觀察細(xì)菌的顯微形態(tài).

大腸桿菌總蛋白含量的測(cè)定:采用考馬斯亮藍(lán)法檢測(cè)細(xì)菌內(nèi)總蛋白含量.

大腸桿菌在直流電場(chǎng)刺激下的通透性測(cè)定 測(cè)定大腸桿菌DH5α培養(yǎng)液離心處理后上清液中蛋白質(zhì)的濃度來(lái)反映細(xì)菌通透性變化.方法為:取5 mL待測(cè)菌液，5000 r·min－1離心20 min，取上清液稀釋后用考馬斯亮藍(lán)蛋白測(cè)定試劑盒測(cè)定.

電化學(xué)循環(huán)伏安曲線測(cè)定 以鈦盤(pán)電極(電極面積為0.927 cm2)為工作電極，鉑網(wǎng)電極為對(duì)電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極構(gòu)成三電極體系，采用VMP多通道電化學(xué)工作站對(duì)滅菌后的新鮮培養(yǎng)基進(jìn)行循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)，以表征培養(yǎng)基的電化學(xué)特性.

2 結(jié)果與討論

2.1 微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌DH5α生長(zhǎng)和pH值的影響

微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌DH5α生長(zhǎng)的影響見(jiàn)圖1.在不通入電流條件下測(cè)定了加入鈦電極和不加電極時(shí)菌株的生長(zhǎng)曲線，結(jié)果表明，所用鈦電極對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)無(wú)明顯干擾(數(shù)據(jù)略).

由圖1可見(jiàn)，當(dāng)外加直流電10 mA，培養(yǎng)30 h時(shí)，菌液的A660達(dá)到最大，與不加電場(chǎng)時(shí)菌液A660的最大差值為0.500，大腸桿菌DH5α生長(zhǎng)較好;當(dāng)電流強(qiáng)度為25 mA時(shí)，細(xì)菌在培養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)曲線均高于對(duì)照組和加電10 mA菌株，當(dāng)培養(yǎng)26 h時(shí)，菌液的A660達(dá)到最大，與對(duì)照組相比最大差值為0.524，大腸桿菌DH5α與其它電流條件處理的菌液相比生長(zhǎng)最好;當(dāng)電流強(qiáng)度增至35 mA，菌液的A660與對(duì)照組相比逐漸靠近.而當(dāng)電流強(qiáng)度增至100 mA，菌液的A660開(kāi)始低于對(duì)照組菌液的A660，說(shuō)明電流強(qiáng)度增大到100 mA對(duì)大腸桿菌DH5α正常增殖具有抑制作用.由此可見(jiàn)，當(dāng)電流強(qiáng)度為10—25 mA時(shí)可以促進(jìn)大腸桿菌DH5α的生長(zhǎng)，其中最佳電流強(qiáng)度為25 mA.

pH值影響到微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的吸收程度［10］以及細(xì)菌胞內(nèi)和胞外酶的活性.微直流電場(chǎng)對(duì)菌液pH的影響見(jiàn)圖2.由圖2可見(jiàn)，細(xì)菌在0—2 h，pH均有所下降;到4 h后開(kāi)始上升，10 h后變化趨于平緩，通電菌樣與不通電菌樣的pH相比差距較小，維持在0.1—0.4之間;且通電組與對(duì)照組相比隨著電流強(qiáng)度的不同，pH在4 h后上升速度也不同［11-12］.本課題組對(duì)此現(xiàn)象的原因也進(jìn)行了分析［13］.

2.2 微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌DH5α總蛋白含量的影響

微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌DH5α總蛋白含量的影響見(jiàn)圖3.為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性及不同生長(zhǎng)期細(xì)菌的可比性，實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)條件是平行的，圖中數(shù)據(jù)都是3次測(cè)定取平均值.如圖3所示，在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)前期(earlier log phase)，加電流25 mA大腸桿菌DH5α胞內(nèi)總蛋白含量低于對(duì)照組菌液和加電10 mA菌液，說(shuō)明25 mA電流強(qiáng)度在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)前期對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)略有抑制，與其生長(zhǎng)曲線吻合;在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期(later log phase)，25 mA電流的胞內(nèi)總蛋白含量為0.264 g·L－1，是0 mA對(duì)照組菌液在同一生長(zhǎng)時(shí)期的1.11倍，并高于同期的10 mA加電菌液;在穩(wěn)定期(stable phase)，25mA電流的胞內(nèi)總蛋白含量為0.286 g·L－1，是0 mA對(duì)照組菌液在同一生長(zhǎng)時(shí)期的1.13倍，并高于同期的10 mA加電菌液.由此可見(jiàn)，10—25 mA電流強(qiáng)度可以適當(dāng)提高大腸桿菌DH5α胞內(nèi)總蛋白含量，促進(jìn)菌體生長(zhǎng).

2.3 微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌DH5α ATP酶活性的影響

細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中伴隨有ATP等能量物質(zhì)的生成，而細(xì)胞ATP酶在細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)傳送，能量轉(zhuǎn)換以及信息傳遞方面具有重要作用，是維持細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度穩(wěn)定的重要酶類(lèi)［8］，常用于表征細(xì)胞的代謝活力.為研究電極反應(yīng)對(duì)DH5α代謝活力的影響，監(jiān)測(cè)了細(xì)胞ATP酶活性的變化.結(jié)果如圖4所示，加電流25 mA的大腸桿菌DH5α在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)前期的ATP酶活性為5.21 μmol·mg－1·h－1，是0mA對(duì)照組菌液同期ATP酶活性的1.68倍;而其在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期的ATP酶活性為7.88 μmol·mg－1·h－1，是對(duì)照組菌液同期的1.57倍;在穩(wěn)定期，加25 mA電流的ATP酶活性則為0 mA對(duì)照組菌同期的1.31倍.由此可見(jiàn)，10—25 mA的電流強(qiáng)度可以增強(qiáng)DH5α的ATP酶活性，提高細(xì)菌的生長(zhǎng)活性，其中對(duì)DH5α ATP酶活性提升效果最好的電流強(qiáng)度為25 mA.大腸桿菌DH5α在加入適宜的直流電時(shí)ATP酶活性增加的原因，可能是由于電場(chǎng)處理導(dǎo)致ATP酶的構(gòu)象發(fā)生改變.Tsong等報(bào)道了生物膜ATP酶能夠從規(guī)則的交變電場(chǎng)中吸收自由能并做功［14］.這表明ATP酶能夠從外加電場(chǎng)吸收能量，補(bǔ)充生理活動(dòng)中作為生物膜離子泵功能所需的能量，促進(jìn)代謝水平.

圖1 大腸桿菌DH5α在不同電流下的生長(zhǎng)曲線Fig.1 Growth curves of DH5α under different current magnitude

圖2 大腸桿菌DH5α在不同電流下的pH曲線Fig.2 pH curves of DH5α under different current magnitude

圖3 微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌DH5α總蛋白含量的影響Fig.3 Protein concentration of DH5α in different DC electric fields

圖4 微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌DH5α ATP酶活性的影響Fig.4 ATPase Activity of DH5α in different DC electric fields

2.4 微直流電場(chǎng)對(duì)大腸桿菌DH5α生長(zhǎng)形態(tài)的影響

進(jìn)一步監(jiān)測(cè)細(xì)菌生長(zhǎng)形態(tài)的變化過(guò)程，于20 h分別取出電解瓶和參照瓶中的細(xì)胞樣品，經(jīng)染色后，用透射電子顯微鏡(TEM)進(jìn)行顯微觀察.如圖5所示，在25 mA微直流電場(chǎng)作用下的大腸桿菌DH5α培養(yǎng)液，其菌體細(xì)胞表面形貌與對(duì)照組相比，形態(tài)結(jié)構(gòu)仍然完整，且細(xì)菌形狀略有脹大(圖5A、B);在對(duì)細(xì)胞個(gè)體的TEM圖中也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象(圖5C、D).這有可能是電場(chǎng)使得ATP酶活性增強(qiáng)，而一些ATP酶具有細(xì)胞膜上營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸通道的功能，從而促進(jìn)細(xì)胞膜上的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通道一定程度開(kāi)放，胞外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入增多.

圖5 透射電鏡下受微直流電場(chǎng)作用細(xì)胞及參比樣細(xì)胞的表面形貌(A)大腸桿菌DH5α不加電(放大7000倍);(B)大腸桿菌DH5α加電25 mA(放大7000倍);(C)大腸桿菌DH5α不加電(放大30000倍);(D)大腸桿菌DH5α加電25 mA(放大30000倍)Fig.5 TEM micrograph of cells coped with and without DC electric field

2.5 大腸桿菌DH5α在直流電場(chǎng)刺激下的通透性

通過(guò)測(cè)定菌懸液離心后上清液中蛋白質(zhì)濃度的變化反映細(xì)菌通透性的變化.對(duì)液體培養(yǎng)基中蛋白含量的檢測(cè)表明，液體培養(yǎng)基本身含有的蛋白含量很少，對(duì)樣品中的蛋白質(zhì)檢測(cè)無(wú)明顯干擾.如圖6所示，加電10 mA和25mA菌液離心后上清液中蛋白質(zhì)濃度與對(duì)照組相比明顯升高，說(shuō)明細(xì)菌分泌或運(yùn)輸?shù)襟w外蛋白含量增多.

結(jié)合圖5可以看出，在所加入直流電場(chǎng)下，細(xì)菌形態(tài)完好，這說(shuō)明外加適宜強(qiáng)度的直流電流可以在不損傷細(xì)菌細(xì)胞的情況下增強(qiáng)細(xì)胞膜通透性，提高細(xì)胞向胞外運(yùn)輸物的量.這對(duì)于菌體內(nèi)外物質(zhì)交換及與此有關(guān)的細(xì)菌生長(zhǎng)代謝過(guò)程具有積極意義.

有研究表明這些運(yùn)輸物有可能是細(xì)菌代謝過(guò)程中分泌到細(xì)菌體外的胞外糖蛋白和酶類(lèi)［15-16］.

2.6 大腸桿菌電化學(xué)循環(huán)伏安曲線測(cè)定

為了表征培養(yǎng)基的電化學(xué)特性，考察了LB培養(yǎng)基的循環(huán)伏安曲線.以鈦盤(pán)狀電極為工作電極，鉑網(wǎng)電極為對(duì)電極，飽和甘汞電極(SCE)為參比電極構(gòu)成三電極體系，采用VMP多通道電化學(xué)工作站對(duì)滅菌后的新鮮培養(yǎng)基進(jìn)行循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)，掃速為200 mV·s－1，掃描范圍為－2 V到2 V.在此范圍內(nèi)主要存在3個(gè)電極反應(yīng)，陽(yáng)極主要為析氧反應(yīng)(2H2O=O2+4H++4e－)，陰極主要為析氫反應(yīng)(2H2O+2e－=H2+2OH－)，此反應(yīng)分為兩步，第一步為水分子得電子形成吸附氫(H2O+M+e－=MH+OH－)，第二步為吸附氫脫附形成氫氣;以及析氫反應(yīng)所產(chǎn)生氫的氧化反應(yīng).

由圖7可以看出，大腸桿菌直流電刺激培養(yǎng)過(guò)程中，電極反應(yīng)主要為水電解的析氫反應(yīng)，電極反應(yīng)產(chǎn)物主要為H2、O2和吸附在電極上的活性H原子.活性H原子是一種很好的電子供體，能被附著在電極表面的微生物充分利用進(jìn)行各種生理活動(dòng)，能夠作為供氫體供細(xì)菌更好地生長(zhǎng).同時(shí)生成的氧氣對(duì)好氧菌的生長(zhǎng)也有一定影響.

圖6 大腸桿菌DH5α培養(yǎng)液上清液蛋白含量Fig.6 The protein concentration of DH5α solution supernant with different DC currents

圖7 大腸桿菌LB培養(yǎng)基用鈦電極掃描的循環(huán)伏安圖Fig.7 The CV curve of LB liquid medium on Ti electrode

3 結(jié)論

(1)在菌液中加適宜強(qiáng)度的電場(chǎng)，能促進(jìn)大腸桿菌DH5α生長(zhǎng)，增加DH5α細(xì)菌胞內(nèi)總蛋白含量，增強(qiáng)細(xì)菌ATP酶活性，提高菌株的代謝水平.

(2)外加適宜強(qiáng)度的直流電場(chǎng)可以在一定范圍內(nèi)不損傷細(xì)菌的情況下增強(qiáng)細(xì)胞膜通透性，提升細(xì)胞代謝活力，提高菌向胞外分泌物的量.

(3)對(duì)大腸桿菌DH5α直流電刺激培養(yǎng)過(guò)程中的循環(huán)伏安法分析表明，電極反應(yīng)主要為水電解反應(yīng).電解水產(chǎn)物為菌的有氧反應(yīng)和還原反應(yīng)提供更充足的O2、吸附氫和H2.電極反應(yīng)產(chǎn)物中的H2和原子態(tài)氫(H)能夠作為供氫體供細(xì)菌更好地生長(zhǎng).

［1］禾志強(qiáng)，劉進(jìn)榮，劉啟旺.微生物在過(guò)渡金屬脫硫中的應(yīng)用［J］.環(huán)境化學(xué)，2009，28(1):31-34

［2］Perez F，Tryland I，Masnini M J.Electrochemical detection of coliforms in drinking water using a tyrosinase composite biosensor［J］.Anal Chim Acta，2001，427:49-55

［3］許友澤，楊志輝，向仁軍.鉻污染土壤的微生物修復(fù)［J］.環(huán)境化學(xué)，2011，30(2):555-560

［4］Valle A，Zanardini E，Abbruscato P，et al.Effects of low electric current(LEC)treatment on pure bacterial cultures［J］.Journal of Applied Microbiology，2007，103(5):1376-1385

［5］Olszanowski A，Piechowiak K.The use of an electric field to enhance bacterial movement and hydrocarbon biodegradation in soils［J］.Pol J Environ Stud，2006，15(2):303-309

［6］Matsumoto N，Nakasono S，Ohmura N.Extension of logarithmic growth of Thiobacillus ferrooxidans by potential controlled electrochemical reduction of Fe(Ⅲ)［J］.Biotechnol Bioeng，1999，63:79-85

［7］She P，Song B，Xing X H，et al.Electrolytic stimulation of bacteria Enterobacter dissolvens by a direct current［J］.Biochemical Engineering Journal，2006，28:23-29

［8］李民，陳常慶.重組大腸桿菌高密度發(fā)酵研究進(jìn)展［J］.生物工程進(jìn)展，2000，20(2):26-31

［9］巴德A J，?？思{L R.電化學(xué)方法［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1984

［10］Riklin A，Katz E，Willner I，et al.Improving enzyme electrode contacts by redox modification of cofactors［J］.Nature，1995，376:672-678

［11］劉鑌，馬潔等.直流電場(chǎng)對(duì)脫硫菌紅串紅球菌NCC-生長(zhǎng)及脫硫性能的影響［J］.石油化工，2010，39(6):669-675

［12］楊蘇聲，周俊初.微生物學(xué)［M］.北京:科學(xué)出版社，2005:403-434

［13］孫西同，馬潔，孫曉彥，等.大腸桿菌的直流電場(chǎng)刺激過(guò)程［J］.微生物學(xué)通報(bào)，2010，37(10):1440-1446

［14］Tong T Y.Electric activation of membrane enzymes//First East Asian Symposium on Biophysics［C］.Japan:The Biophysical Society of Japan，1994:39-40

［15］張光先，張濟(jì)龍.高壓靜電場(chǎng)對(duì)過(guò)氧化氫酶的穩(wěn)定作用及機(jī)理研究［J］.激光生物學(xué)報(bào)，2001，10(1):44-47

［16］宋素琴.新疆脹果甘草內(nèi)生細(xì)菌枯草芽胞桿菌產(chǎn)甘草酸類(lèi)代謝產(chǎn)物的初步研究［J］.微生物學(xué)通報(bào)，2008，35(9)，1439-1443

EFFECT OF DIRECT CURRENT ELECTRIC FIELD ON THE GROWTH AND METABOLISM OF ESCHERICHIA COLI

ZHOU Shengxue1MA Jie2

(1.College of Chemistry＆ Chemical Engineering，Ningxia Teachers'University，Guyuan，756000，China;2.Department of Chemistry，Capital Normal University，Beijing，100048，China)

Different direct currents were provided for Escherichia coli DH5α in liquid medium during the bacteria's continuous culture.The growth curve，pH value，ATPase activity and TEM micrograph of the bacterial cells were investigated.The results indicate that direct currents accelerated the multiplication of the bacteria，and 25 mA current promoted the ATPase activity of Escherichia coli DH5α，which is consistent with its TEM micrograph.

direct current electric field，metabolism，Escherichia coli，ATPase activity

2011年3月8日收稿.

*寧夏回族自治區(qū)自然科學(xué)基金(No.NZ10227)資助;寧夏師范學(xué)院科學(xué)研究基金(YB2010010)資助.

＊＊通訊聯(lián)系人，Tel:15825341361;E-mail:shengxuezhou@yahoo.com.cn