大腸桿菌微生物傳感器的性質(zhì)及大腸桿菌代謝動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、大腸埃氏菌(Escherichia coli)簡稱大腸桿菌(E.coli)，是埃氏菌中最為常見的一種細(xì)菌。大腸桿菌屬于兼性厭氧型細(xì)菌，在有氧的條件下進(jìn)行有氧呼吸，在沒有氧存在的條件下，可以進(jìn)行無氧呼吸或者發(fā)酵。它對(duì)生長繁殖環(huán)境的要求不高，室溫條件下即可生存，對(duì)濕度、pH等條件的要求也不高。因此，近年來大腸桿菌被人們廣泛的用作生物傳感器的識(shí)別元件。本文制作的大腸桿菌全細(xì)胞生物傳感器利用大腸桿菌作為生物識(shí)別元件，利用循環(huán)伏安法對(duì)性質(zhì)進(jìn)行了研

2、究。由于大腸桿菌是生物活細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)具有較多的酶可以對(duì)不同的物質(zhì)進(jìn)行識(shí)別。因此將其作為生物傳感器的識(shí)別元件包埋在碳糊電極內(nèi)制成傳感器，可以分別對(duì)葡萄糖鉛離子進(jìn)行檢測，并得出了大腸桿菌代謝葡萄糖的動(dòng)力學(xué)曲線。
　　 根據(jù)大腸桿菌的有氧呼吸代謝釋放出過氧化氫，以循環(huán)伏安法在-0.5V處出現(xiàn)陰極電流監(jiān)測大腸桿菌代謝葡萄糖的動(dòng)力學(xué)，呈指數(shù)函數(shù)，一階速率常數(shù)為0.01638 min-1。大腸桿菌對(duì)鉛離子代謝成對(duì)數(shù)關(guān)系，一階速率常數(shù)為0.0

3、293 min-1。大腸桿菌包埋在碳糊內(nèi)制成的傳感器具有長的工作壽命，70天后仍然保持較好的活性。
　　 依據(jù)循環(huán)伏安法監(jiān)測大腸桿菌代謝葡萄糖的動(dòng)力學(xué)，建立了電化學(xué)動(dòng)力學(xué)方法測定溶液中的葡萄糖，峰電流到達(dá)最低點(diǎn)的時(shí)間與葡萄糖的濃度高斯函數(shù)關(guān)系。動(dòng)力學(xué)曲線的特征時(shí)間的對(duì)數(shù)與葡萄糖濃度的對(duì)數(shù)呈較好的線性，為檢測大腸桿菌代謝葡萄糖的過程提供了新方法。利用熒光光譜方法驗(yàn)證了大腸桿菌的有氧呼吸過程與氧氣有較好的相關(guān)性，且代謝葡萄糖的過程呈