利用淡水發(fā)光細(xì)菌進(jìn)行毒性物質(zhì)檢測(cè)，這在世界上尚屬，并且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，的發(fā)光細(xì)菌研究專家、華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授朱文杰對(duì)其市場(chǎng)前景充滿信心，“發(fā)光細(xì)菌是能發(fā)出綠色可見光的細(xì)菌，青海弧菌這樣的發(fā)光細(xì)菌，一旦接觸到有毒物質(zhì)，發(fā)光強(qiáng)度就會(huì)受到影響，它們的發(fā)光強(qiáng)度和水樣中有毒物質(zhì)的類型、濃度密切相關(guān)。”
發(fā)光細(xì)菌為什么會(huì)發(fā)光?青海弧菌是怎樣被發(fā)現(xiàn)的?它又是怎樣被應(yīng)用到有毒物質(zhì)的檢測(cè)中呢?從事發(fā)光細(xì)菌研究長(zhǎng)達(dá)30多年的朱文杰教授，談起發(fā)光細(xì)菌來就像聊起自己的子女一樣熟悉、親切。
在裸鯉身上發(fā)現(xiàn)
為了尋找淡水發(fā)光細(xì)菌，朱文杰及其研究生們?cè)谏鲜兰o(jì)80年代走遍了全國(guó)各大湖泊。“太湖、鄱陽湖、洞庭湖、巢湖，我們都走遍了，zui終于1985年8月在青海省的青海湖中發(fā)現(xiàn)了青海弧菌。”在青海湖盛產(chǎn)的*一種沒有鱗片的魚——裸鯉身上，他們找到了夢(mèng)寐以求的淡水型發(fā)光細(xì)菌。
“其實(shí)，海洋才是發(fā)光細(xì)菌的主要棲息地，僅少數(shù)在淡水或陸地上生存。但海洋發(fā)光細(xì)菌必須有一定濃度的鈉離子存在，才能生長(zhǎng)和發(fā)光，而淡水型發(fā)光細(xì)菌就沒有這種要求。”朱文杰表示，但高濃度的鈉或氯離子，會(huì)影響某些有毒物質(zhì)的生物學(xué)毒性表現(xiàn)，因此根據(jù)細(xì)菌的發(fā)光情況來判斷水質(zhì)就會(huì)產(chǎn)生偏差。這是海洋發(fā)光細(xì)菌的一個(gè)重大不足之處。而利用淡水型發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)，就可以輕而易舉地避免這樣的偏差。
朱文杰等研究人員當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的青海弧菌，是一種罕見的非致病淡水型發(fā)光細(xì)菌，這是迄今為止世界上*的一種非致病的淡水型發(fā)光細(xì)菌，因此是難得的水質(zhì)檢測(cè)好材料。
有毒環(huán)境會(huì)抑制發(fā)光
關(guān)上燈，拉上厚厚的窗簾，在生物實(shí)驗(yàn)室中，朱文杰小心翼翼地從培養(yǎng)箱里拿出了剛培養(yǎng)好的發(fā)光細(xì)菌。在黑暗的背景中，錐形瓶里的液體發(fā)出了幽幽的綠色熒光。
作為發(fā)光細(xì)菌zui特別的生理代謝特征，是在其生長(zhǎng)的一定時(shí)間內(nèi)，能夠發(fā)射可見光。朱文杰簡(jiǎn)要地介紹了發(fā)光細(xì)菌發(fā)光的機(jī)理：“只有在外界條件適宜時(shí)，發(fā)光才比較理想。一旦有任何外界條件不利于細(xì)菌的生理代謝，就會(huì)立即反映為發(fā)光的代謝途徑受到影響，而導(dǎo)致發(fā)光反應(yīng)受到抑制乃至猝滅。這就是為什么可以利用發(fā)光細(xì)菌來檢測(cè)環(huán)境中有毒、有害物質(zhì)的基本原理，也是發(fā)光細(xì)菌能應(yīng)用于快速的環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的根本原因。”
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