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遼寧通正檢測有限公司 遼寧沈陽 110026

發(fā)光細(xì)菌檢測方法是一種快速、簡便、靈敏的新方法。同時(shí)，發(fā)光細(xì)菌是自然界中一種神奇的生物，由于它的發(fā)光特性，所以是一種天然標(biāo)記物。發(fā)光細(xì)菌檢測法是一種簡便、快速的生物毒性檢測方法，它不僅能測定理化法測定的單因子指標(biāo)，而且能快速、準(zhǔn)確地測定環(huán)境綜合毒性指數(shù)，它具有理化法無法比擬的特點(diǎn)。

1 發(fā)光細(xì)菌介紹

（1）發(fā)光細(xì)菌的概念。在正常生理代謝條件下發(fā)光細(xì)菌可發(fā)射可見光。它和普通的細(xì)菌一樣微小，單個(gè)細(xì)菌發(fā)出的光肉眼根本看不見，在450-490 nm間熒光波長上可見[1]。目前已命名的發(fā)光細(xì)菌有18種，占絕大多數(shù)的是海洋發(fā)光細(xì)菌，海洋發(fā)光細(xì)菌大多依附于海洋動(dòng)物生活。淡水發(fā)光細(xì)菌有霍亂弧菌和我國學(xué)者在青海湖裸鯉體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的青海弧菌，Photorhabdus為陸地發(fā)光細(xì)菌[2]。

（2）發(fā)光細(xì)菌發(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·FM NH2·O2+RCH O→LE·FMNH2·O2·RCH0→LE+FM N+H2O+RCOOH+光

熒光素酶是生物體內(nèi)催化熒光素或脂肪醛氧化發(fā)光的一類酶的總稱，細(xì)菌熒光素酶是含α、β兩個(gè)多肽亞基的單加氧酶，只有兩個(gè)亞基共存時(shí)才有活性。從不同海洋細(xì)菌中提取到的細(xì)菌熒光素酶其分子量差別較小。

2 發(fā)光細(xì)菌在環(huán)境、食品和飼料檢測中的應(yīng)用

（1）環(huán)境檢測。利用發(fā)光細(xì)菌的發(fā)光強(qiáng)度作為指標(biāo)來監(jiān)測環(huán)境中的有毒物質(zhì)越來越受到重視，發(fā)光細(xì)菌法已廣泛用于環(huán)境中的重金屬、抗生素、農(nóng)藥等檢測，可分析空氣、土壤和水等樣品。以明亮發(fā)光桿菌T3變種作為測試菌，發(fā)現(xiàn)單一重金屬Hg2+、Cd2+與Cr6+對明亮發(fā)光桿菌的毒性有顯著的正效應(yīng)，毒性從大至小依次為Hg2+、Cd2+和Cr6+，對明亮發(fā)光桿菌的EC50分別為0．044mg/L、6．05mg/L 和 30．65mg/L， 總 體 上，Hg2+、Cd2+與 Cd2+、Cr6+之間為加和作用，而Hg2+、Cr6+之間以拮抗作用為主。研究發(fā)現(xiàn)，明亮發(fā)光桿菌T3的相對發(fā)光率與硝酸鹽、氟化物和敵百蟲的濃度呈負(fù)相關(guān)?？股睾娃r(nóng)藥廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污染問題引起廣泛的關(guān)注。以毒物對青?；【鶴67發(fā)光抑制為毒性指標(biāo)，測定吡蟲啉（IMI）、抗蚜威（PIR）、啶蟲脒（ACE）及敵百蟲（DIP）四種殺蟲劑，氯霉素（CHL）、鹽酸四環(huán)素（TET）、硫酸鏈霉素（STR）及硫酸巴龍霉素（PAR）四種抗生素的短期（15min）毒性和長期（12h）毒性。采用短期毒性與長期毒性EC50之比為指標(biāo)，表征同一物質(zhì)的毒性差異。結(jié)果表明：三種殺蟲劑（IMI、ACE和PIR）的短期毒性與長期毒性差異不大；殺蟲劑DIP和抗生素CHL及TET的短期毒性與長期毒性差異明顯；抗生素STR和PAR只有較強(qiáng)的長期毒性[3]。

（2）食品檢測。食品安全已成為社會普遍關(guān)注的問題。食品中過量食品添加劑會危害人體健康，發(fā)光菌法已用于檢測食品添加劑。利用發(fā)光費(fèi)氏弧菌評價(jià)常用色素毒性，發(fā)現(xiàn)色素溶液質(zhì)量濃度與發(fā)光抑制率呈正相關(guān)，果汁中色素質(zhì)量濃度與發(fā)光抑制率呈正相關(guān)。

食品中抗生素、獸藥和農(nóng)藥殘留是食品安全關(guān)注的重點(diǎn)問題。發(fā)光菌法測定食品中抗生素、獸藥和農(nóng)藥殘留具有快速、簡單和價(jià)廉等特點(diǎn)。利用明亮發(fā)光桿菌建立發(fā)光細(xì)菌檢測四環(huán)素族抗生素體系，結(jié)果表明，當(dāng)金霉素、土霉素和四環(huán)素濃度在0．00625-1μg/mL范圍內(nèi)，發(fā)光菌發(fā)光強(qiáng)度的抑制與這些抗生素的濃度均呈良好的線性關(guān)系；該體系對四環(huán)素族抗生素的檢測靈敏度可達(dá)0．00625μg/mL，比傳統(tǒng)的杯碟法高5倍，具有快速、簡便的特點(diǎn)。發(fā)光菌法能快速檢測飲用水綜合毒性，采用以弧菌Q67為檢測試劑的水質(zhì)毒性檢測系統(tǒng)，對某災(zāi)區(qū)居民飲用水源進(jìn)行急性毒性的測定，同時(shí)與當(dāng)?shù)貦z測部門的理化檢測指標(biāo)進(jìn)行對比，其結(jié)果表明，現(xiàn)場急性綜合毒性快速檢測在這次突發(fā)事件中起到了樣品的毒性快速初篩作用，在很大程度上及時(shí)保證了當(dāng)?shù)鼐用竦娘嬎踩?，并極大地減輕了當(dāng)?shù)丶部厝藛T的工作負(fù)擔(dān)[4-5]。

（3）飼料檢測。發(fā)光菌法不但可用于食品檢測，而且可用于飼料檢測。發(fā)光菌對苯酚、滅害靈和Pb2+、Zn2+、Cr+金屬離子敏感，在所測定的范圍內(nèi)，其發(fā)光強(qiáng)度隨有毒物質(zhì)濃度增加而減弱；以Hg2+為毒性對照物，對10種飼料原料和3種人用食品進(jìn)行測定，其中脫水蔬菜相對抑光率最大，提示該樣品可能受到農(nóng)藥和化肥等較嚴(yán)重的污染。研究結(jié)果表明，鹽酸金霉素、吉他霉素、鹽霉素、黃霉素對明亮發(fā)光桿菌的急性毒性EC50分別為9．21mg/L、146．13mg/L、4．24mg/L 和 134．68mg/L；發(fā)光細(xì)菌的相對發(fā)光強(qiáng)度隨著這些抗生素濃度的增加而降低，并分別在2-16mg/L、25-200mg/L、1-8mg/L和25-200mg/L范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。