[发明专利]电极法快速检测微生物的好氧代谢活性

说明书

技术领域

本发明属于微生物技术和生物传感器技术领域。

技术背景

微生物的好氧代谢活性主要是采用培养的方法来检测，比如，检测某种微生物对不同碳源的好氧代谢活性，或这种微生物对不同碳源的利用能力，通常是将不同碳源分别配制成培养基，接种待测微生物，好氧条件下培养数小时或数十小时，然后采用合适的检测方法，分析不同培养基中碳源的剩余量，剩余的越少就说明该微生物代谢这种碳源的活性越高，利用能力越强，否则，代谢活性越差。

以溶解氧电极为换能器的微生物传感器主要是用来测定水溶液中的易被微生物好氧代谢的化学物质。比如：生化需氧量(BOD)微生物传感器就是利用溶解氧电极测定微生物对水体中污染物的好氧代谢引起的溶解氧的消耗速率变化，从而实现对水体中BOD的测定(孙裕生，刘宪梅。微生物膜BOD电极的研究，环境科学，1989，第6期)。又如：硫化物微生物传感器也是利用溶解氧电极测定微生物对水体中硫化物的好氧代谢引起的溶解氧的消耗速率变化，从而实现对水体中硫化物的测定(白志辉，王晓辉等。硫化物微生物传感器的研究，河北科技大学学报，1999，第1期)。基于上述原理，可以将微生物对不同底物的好氧代谢活性作为检测指标，从而实现对微生物代谢性质的快速检测，可以作为微生物鉴定的一种新方法，目前还未见相关文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便、快速、低消耗的检测微生物的好氧代谢活性的方法，并可以作为微生物菌种鉴定的一种辅助手段。内容如下：

1、微生物膜的制备

将培养好的微生物菌体涂布于一片润湿的醋酸纤维素膜上，在用另一片相同的醋酸纤维素膜覆盖，制成夹层式微生物膜。

2、微生物膜电极的安装

将微生物膜贴在溶解氧电极塑料膜的表面，用电极帽压紧，完成微生物膜电极的安装。

3、微生物好氧代谢活性的测定

在一只50毫升的烧杯中定量加入25毫升0.05摩尔/升的磷酸盐缓冲溶液，置于恒温水浴中保持恒温，连续曝气或搅拌，使缓冲溶液中的溶解氧达到恒定；放入微生物膜电极，几分钟后，电极的输出电流达到恒定值；向缓冲溶液中加入待测底物，电极输出电流下降，几分钟到十几分钟之后，电极的输出电流重新达到恒定值；底物加入前后两个电流恒定值之差代表微生物对该底物的相对好氧代谢活性；差值越大，表明好氧代谢活性越强。

该方法可以测定微生物对不同底物的好氧代谢活性，也可以测定不同条件(如：温度、pH、金属离子等)下微生物的好氧代谢活性。由于不同微生物的好氧代谢活性各异，因此可以通过系统测定微生物在不同条件下对不同底物的好氧代谢活性来鉴定微生物或作为微生物鉴定的一个辅助手段。

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施，目的在于帮助读者更好地理解本发明的精神实质，但不作为对本发明实施范围的限定。

实施例1：氧化硫硫杆菌的好氧代谢活性测定

将培养好的氧化硫硫杆菌菌体涂布于一片润湿的醋酸纤维素膜上，在用另一片相同的醋酸纤维素膜覆盖，即制成夹层式微生物膜。将微生物膜贴在溶解氧电极塑料膜的表面，用电极帽压紧，即完成微生物膜电极的安装。

在一只50毫升的烧杯中定量加入25毫升不同pH的0.05摩尔/升的磷酸盐缓冲溶液，置于30℃恒温水浴中保持恒温，连续搅拌使缓冲溶液中的溶解氧达到恒定；放入微生物膜电极，几分钟后，电极的输出电流达到恒定值；向缓冲溶液中加入2毫升0.2毫摩尔/升硫化钠溶液，电极输出电流下降，3分钟后，电极的输出电流达到最小恒定值；记录底物加入前后两个电流恒定值之差(细菌对底物的响应信号)。不同pH条件下，氧化硫硫杆菌对硫化物的好氧代谢活性如表1所示。

表1 氧化硫硫杆菌在不同pH条件下对硫化物的好氧代谢活性