大腸桿菌對(duì)有機(jī)溶劑的耐受性研究.pdf

1、在有機(jī)溶劑/水兩相體系生物轉(zhuǎn)化技術(shù)應(yīng)用中,有機(jī)溶劑對(duì)細(xì)胞的毒害是其中的重要障礙。研究有機(jī)溶劑對(duì)細(xì)胞的毒害及微生物對(duì)有機(jī)溶劑的耐受機(jī)制,對(duì)改造、選育耐有機(jī)溶劑的菌株,增強(qiáng)在生物轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用有著重大意義。本文以大腸桿菌(Escherichia coli)K12為模式菌株,研究了在有機(jī)溶劑/水兩相系統(tǒng)中,有機(jī)溶劑甲苯、四氯化碳、正己烷、鄰苯二甲酸二乙酯對(duì)E.coli K12生長(zhǎng)和E.coli K12細(xì)胞膜的影響,初步探討了E.coli K12

2、對(duì)有機(jī)溶劑的耐受機(jī)制。
　　 通過研究甲苯、四氯化碳、正己烷、鄰苯二甲酸二乙酯對(duì)E.coli K12生長(zhǎng)的影響可以得到以下結(jié)果:
　　 ①E.coli K12對(duì)四種logP值不同的有機(jī)溶劑的耐性不同:對(duì)正己烷耐性較強(qiáng),依次是鄰苯二甲酸二乙酯、四氯化碳,對(duì)甲苯的耐受性最弱。
　　 ②大腸桿菌對(duì)不同濃度的有機(jī)溶劑耐受性不同:在1.5％、1.0％、0.3％(v/v)的甲苯、四氯化碳、正己烷、鄰苯二甲酸二乙酯存在下,可以

3、看到明顯的oD值變化的差異。
　　 ③在0.3％的甲苯、四氯化碳等溶劑存在下,大腸桿菌存活率隨作用時(shí)間延長(zhǎng)而降低,甲苯尤其明顯。在添加0.3％的甲苯30min后,大腸桿菌的存活率僅為24.8％。
　　 采用羅丹明123(Rh123)、二乙酸熒光素(FDA)熒光法測(cè)定在0.3％的甲苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑存在下,大腸桿菌細(xì)胞膜電位、細(xì)胞膜通透性的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在添加0.3％的四氯化碳30min后,Rh13和FDA熒光強(qiáng)度下降

4、了16.3％、34.5％,即相當(dāng)于膜電位下降了16.3％,膜滲透性增加了34.5％。當(dāng)培養(yǎng)液中添加0.3％的甲苯時(shí),FDA熒光強(qiáng)度下降65.9％；表明細(xì)胞膜完整性受到嚴(yán)重破壞。
　　 用氣相色譜法研究了大腸桿菌細(xì)胞膜脂肪酸組成的變化,發(fā)現(xiàn)在鄰苯二甲酸二乙酯、四氯化碳存在的情況下,細(xì)胞膜脂肪酸組成中飽和脂肪酸的含量增加。盡管甲苯對(duì)大腸桿菌的抑制作用最強(qiáng),但甲苯對(duì)膜脂肪酸組成影響卻不明顯。脂肪酸飽和度的增加改變了細(xì)胞膜的流動(dòng)性,增強(qiáng)