重金属对几种微生物的胁迫生理毒性研究报告

重金属对几种微生物的胁迫生理毒性研究

我们生活的世界是一个微生物世界，人类就生活在微生物海洋里，其中土壤和水体是微生物种类和数量比较多的两个生活环境，随着社会的进步，工农业的发展，各种生产和生活废弃物的排放，人类生活的环境受到各种废弃物的严重污染，这些污染给环境带来了严重的影响，同时也影响了环境中的各种生物，微生物也不例外，微生物以其独有的特征成为环境污染监测中一个重要指标，如水体中生物监测的对象就主要是细菌。

一般情况下，环境中重金属的存在会对动、植物和微生物造成一定的毒害作用, 但是各种生物对重金属的敏感性有很大的差别。微生物作为一类低等的单细胞的生物，外界环境对它作用具有均一性特征，更容易受到外界环境的影响，所以，微生物对各种污染物的敏感性是比较强的。很多研究表明，微生物在受到重金属胁迫后，往往会在区系组成、生理生化、遗传等方面对重金属作出响应，根据以上指标的变化特点，分析不同重金属在不同浓度梯度下对几类典型微生物造成的影响，为环境中重金属污染状况进行评价提供理论依据，并为环境重金属污染的生物修复提供理论指导。

外界环境中存在的微生物主要有三大类：细菌(根据革兰氏染色可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌)、真菌和放线菌，它们在结构、组成、形态和大小等方面都有各自的特征:

革兰氏阳性菌：有细胞壁，构成的主要成分是肽聚糖，肽聚糖层较厚，细胞壁的其他成分是磷壁酸；细胞膜的构成与高等生物一样，成分是磷脂和蛋白质分子；细胞内有一核区，其成分有DNA、RNA和支架蛋白。

革兰氏阴性菌：与革兰氏阳性菌细胞壁的共有成分是肽聚糖，但是，革兰氏阴性菌肽聚糖层较薄，在其细胞壁外有有一层结构复杂的外膜，其主要成分是脂蛋白、脂多糖、孔蛋白等，其他结构成分与革兰氏阳性菌相同。

链霉菌：是放线菌中的一个大属，在土壤中分布广，种类多，属于原核微生物中的革兰氏阳性菌，结构为杆状或丝状。

酵母菌：是真核微生物中的一个大类群，它的特点是细胞中含有细胞核，细胞个体较大，细胞壁的成分多以几丁质为主。综上所述，环境中四类微生物在受到外源性重金属胁迫后，在生理生化、形态、生长、遗传等方面都会表现出不同的变化，这些变化可以为环境被外源性重金属污染后在微生物方面响应提供一定的参考，从一定程度上反映重金属对环境的污染程度。

目前，大多数的研究多集中于用一种重金属不同的浓度梯度在盆栽或实验室条件下对土壤典型微生物进行胁迫培养，通过测定土壤中微生物生物学指标、土壤酶活性及给所培养的植物带来的生理生化、基因等方面的变化，分析重金属对土壤典型微生物及植物的影响，而重金属对土壤中三类微生物群体水平上的影响及三类典型微生物对不同重金属的响应机理还少见报道。

本课题选择四种典型的微生物（革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酿酒酵母菌、链

霉菌），用不同种类的重金属（计划选择6-9种常见的重金属）和同一种重金属在不同浓度下对四种微生物进行胁迫培养，通过测定四种微生物的生长曲线变化和蛋白质、可溶性糖、RNA、DNA含量变化，研究不同重金属在不同浓度下对微生物的胁迫毒性效应，探讨微生物对不同重金属的响应机制，为环境中重金属污染状况进行评价提供理论依据，并为环境重金属污染的微生物修复提供理论指导。

通过本课题研究，①通过四种微生物生长曲线的变化，找到常见重金属对各类微生物的影响，为重金属污染环境中微生物的生长提供科学的理论依据；②通过重金属胁迫后四类微生物细胞内含物的变化特点，了解重金属对典型微生物在个体水平的影响；③从理论上找到被重金属污染环境中微生物监测对象。

项目组成成员长期从事环境生物学的教学和科研工作，曾参多项与环境有关的课题，并在各类期刊上发表了多篇环境方面的论文，有一定的科研经验，具有良好的前期研究基础，为本课题的开展打下了基础。