SERS和FTIR技术在抗砷菌研究中应用.pdfVIP

第六届全国环境化学大会 环境监测及毒理 SERS和FTIR技术在抗砷菌研究中的应用 田海霞，景传勇 0008 (中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京1 5) 砷广泛存在于地质成因的高砷地下水、 SERS和FTIR可以将细菌聚类并鉴定到属或 海洋、矿床水、温泉水、盐碱湖等水环境中。 者是种的水平，是一种很有潜力的微生物分 对高砷水环境的研究发现，某些具有抗砷能 子鉴定手段俐。因此本研究意在将SERS和 力的细菌，可在一定浓度的砷污染环境下正 FTIR应用于抗砷菌的分类和抗砷机理的研 常生长，并且演化了多种多样的抗砷机制。 究中。我们筛选获得了八株分别属于四个属 这些微生物广泛参与了砷的地球化学循环， 的高抗砷菌种，通过对这些菌株进行了 在砷的迁移与转化过程中起到关键作用口]。 SERS和FTIR的光谱表征，结果表明，利用 目前已知的微生物砷解毒主要是通过 这两种手段都能够很好的判别革兰氏阳性 编码在质粒或者是基因组的操纵子实现，涉 和阴性。在五价砷对抗砷菌的影响的研究 及到7个基因，分别是amP．，arsC，arsB，arsA，中，SERS较FTIR更能明显地表征出砷并没 arsD，arsH和arsM。arse基因编码的三价砷有进入细胞质内而是被截留在细胞壁上，见 响应转录阻遏物可以控制其他基因的表达。 图1，具体砷影响了细胞壁的哪些成分，还 arsB编码三价砷外排泵，而arsA就像ATP酶 一样可以提供给arsB外排泵能量，而arsD可 ㈨Io jl ㈧。… 以增强arsAB这个体系的砷外排效率。arsC 编码的砷还原酶可以将五价砷还原成三价 燃燃赎邀 砷。arsH控制着NADPH—flavin单核苷酸氧 化还原酶的表达。而arsM基因是新近发现 1 ] ㈧ ]o 的，编码甲硫氨酸甲基转移酶，可以将五价 砖。拣俳圳帆黔 甲基砷转化成挥发性三甲胂口]。近年来的研 《塑≥型型塾以些。坠竺一 究表明，越来越多具有很高的抗砷能力(大 …、 于450 mM)的细菌不参与砷的任何氧化还 需要进一步的研究。 原反应。因此除了目前已知一些菌抗砷机制 图1五价砷对不同菌种细胞壁的影响 外，一定还存在着一些我们没有发现的抗砷 基金项目：国家自然科学基金(No) 机制。目前抗砷机理的研究主要是利用分子 手段来进行，因而存在着研究较困难，复杂， alThe ofarsenic [1]Orenfland,RS，et ecology 耗时等问题。因此我们需要一种简单快速的 Science，2003，300：939—944 方法来从分子水平研究这些特殊抗砷菌种 etal Identificationofail