專利名稱：一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)od值檢測(cè)污水中錳含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)污水中錳含量的方法。
背景技術(shù)：
大腸桿菌(Escherichia coli)在生命科學(xué)領(lǐng)域被廣泛用作模式生物進(jìn)行相關(guān)研究，其實(shí)驗(yàn)方法規(guī)范，生長(zhǎng)培養(yǎng)操作簡(jiǎn)易。錳(Mn)是機(jī)體的必需微量元素之一。地殼中錳的平均含量為1000mg/kg，環(huán)境中的錳污染會(huì)造成水體色度大、腥味高，錳的過(guò)量攝入會(huì)造成某些器官病變，對(duì)人體產(chǎn)生慢性毒害。長(zhǎng)期飲用錳含量較高的水可引起食欲不振、嘔吐、腹瀉、胃腸道紊亂以及神經(jīng)系統(tǒng)損傷等疾病。隨著工農(nóng)業(yè)、交通以及醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，特別是近年來(lái)隨著無(wú)鉛汽油的廣泛應(yīng)用，人們接觸低濃度錳的機(jī)會(huì)日益增加，錳與環(huán)境健康的關(guān)系日趨受到重視。目前中國(guó)水域生態(tài)系統(tǒng)和土壤生態(tài)系統(tǒng)中包括錳在內(nèi)的重金屬污染日益嚴(yán)重，如鐵錳超標(biāo)的地下水占地下水總量的20%，且主要集中在松花江流域和長(zhǎng)江中下游地區(qū)，黃河流域、珠江流域等部分地區(qū)也有分布。我國(guó)錳的生活飲用水水質(zhì)分級(jí)分別為一級(jí)0.lmg/L,二級(jí)0.3mg/L，三級(jí)0.5mg/L。對(duì)環(huán)境中錳含量的監(jiān)測(cè)方法主要是儀器分析，如原子吸收和離子色譜等，這些儀器分析方法都需要昂貴設(shè)備，前處理步驟繁瑣，造價(jià)高昂，而且往往由于缺乏特異標(biāo)樣而無(wú)法獲得精確數(shù)值。化學(xué)分析中包括過(guò)硫酸銨分光光度法、高碘酸銀鉀分光光度法和甲醛肟分光光度法等測(cè)定錳的方法，這些方法都需要大量藥品，步驟繁雜，工作量大，而且誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有水體中錳含量檢測(cè)方法存在設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜、成本高以及精度差的問(wèn)題，而提供一種利 用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法。

本發(fā)明一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，具體是按以下步驟完成的:一、配制LB液體培養(yǎng)基:將酵母膏、蛋白胨和NaCl加入水中混合至完全溶解，在溫度為120°C的條件下滅菌20min，滅菌后冷卻到60°C 50°C ;其中所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5^2.5):1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5^2.5): 1，所述的酵母膏的質(zhì)量與水的體積比為lg: (950^1100)mL ；二、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其加入大腸桿菌野生型菌株菌液，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)10h，即得到平臺(tái)期菌液；其中所述大腸桿菌野生型菌株菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為2): 100 ；三、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液，得到稀釋平臺(tái)期菌液；所述加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為(I 2): 100;四、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入錳離子，配制成錳離子濃度分別為 0.1mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、lmg/L、2mg/、5mg/L 和 lOmg/L 的含猛的 LB 液體培養(yǎng)基,然后將步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液加入到含錳的LB液體培養(yǎng)基中，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)4h，得到培養(yǎng)后的菌液；所述的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含錳的LB液體培養(yǎng)基的體積比為2): 100 ；五、采用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)600nm處檢測(cè)步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液中大腸桿菌生長(zhǎng)的OD值；六、根據(jù)步驟五得到的數(shù)據(jù)，以步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液中錳離子濃度為橫坐標(biāo)，相對(duì)應(yīng)的OD值為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，并得到二元一次線性回歸方程；七、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入未知含錳水樣，得到含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基，然后將步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液加入到含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基中，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)4h，得到培養(yǎng)后的含有未知含猛水樣的菌液；所述未知含猛水樣與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1: (50(Γ1000)，所述步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基的體積比為(廣2): 100 ；八、采用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)600nm處檢測(cè)步驟七得到培養(yǎng)后的含有未知含錳水樣的菌液中大腸桿菌生長(zhǎng)的OD值；九、將步驟八得到的OD值通過(guò)步驟六得到的二元一次線性回歸方程，計(jì)算即得到未知含錳水樣中錳含量；即完成利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):一、本發(fā)明通過(guò)細(xì)菌生長(zhǎng)檢測(cè)含錳廢水的濃度并評(píng)價(jià)其毒性，與化學(xué)檢測(cè)方法和儀器分析等傳統(tǒng)技術(shù)相比成本低、步驟少、操作簡(jiǎn)單；二、本發(fā)明中應(yīng)用LB液體培養(yǎng)細(xì)菌生長(zhǎng)OD值，可直觀快捷檢測(cè)水樣中Mn的含量，實(shí)驗(yàn)操作方便，精確度高。


圖1是試驗(yàn)一含有不同濃度的錳離子菌液與相對(duì)應(yīng)的OD值的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:本實(shí)施方式一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，具體是按以下步驟完成的:一、配制LB液體培養(yǎng)基:將酵母膏、蛋白胨和NaCl加入水中混合至完全溶解，在溫度為120°C的條件下滅菌20min，滅菌后冷卻到60°C 50°C ;其中所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5^2.5):1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5^2.5): 1，所述的酵母膏的質(zhì)量與水的體積比為lg: (950^1100)mL ；二、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其加入大腸桿菌野生型菌株菌液，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)10h，即得到平臺(tái)期菌液；其中所述大腸桿菌野生型菌株菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為2): 100 ；三、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液，得到稀釋平臺(tái)期菌液；所述加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為(I 2): 100;四、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入錳離子，配制成錳離子濃度分別為 0.1mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、lmg/L、2mg/、5mg/L 和 lOmg/L 的含猛的 LB 液體培養(yǎng)基,然后將步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液加入到含錳的LB液體培養(yǎng)基中，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)4h，得到培養(yǎng)后的菌液；所述的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含錳的LB液體培養(yǎng)基的體積比為2): 100 ；五、采用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)600nm處檢測(cè)步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液中大腸桿菌生長(zhǎng)的OD值；六、根據(jù)步驟五得到的數(shù)據(jù)，以步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液中錳離子濃度為橫坐標(biāo)，相對(duì)應(yīng)的OD值為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，并得到二元一次線性回歸方程；七、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入未知含錳水樣，得到含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基，然后將步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液加入到含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基中，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)4h，得到培養(yǎng)后的含有未知含猛水樣的菌液；所述未知含猛水樣與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1: (50(Γ1000)，所述步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基的體積比為(廣2): 100 ；八、采用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)600nm處檢測(cè)步驟七得到培養(yǎng)后的含有未知含錳水樣的菌液中大腸桿菌生長(zhǎng)的OD值；九、將 步驟八得到的OD值通過(guò)步驟六得到的二元一次線性回歸方程，計(jì)算即得到未知含錳水樣中錳含量；即完成利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量。本實(shí)施方式步驟二中所述的大腸桿菌野生型菌株0P50購(gòu)自美國(guó)NIH資助的線蟲種質(zhì)中心(CGC)。本實(shí)施方式所述的紫外分光光度計(jì)為Amersham Biosciences ULTR0SPEC4300。本實(shí)施方式所述的錳離子的濃度是參考生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和污水排放濃度進(jìn)行定量的。本實(shí)施方式通過(guò)細(xì)菌生長(zhǎng)檢測(cè)含錳廢水的濃度并評(píng)價(jià)其毒性，與化學(xué)檢測(cè)方法和儀器分析等傳統(tǒng)技術(shù)相比成本低、步驟少、操作簡(jiǎn)單；應(yīng)用LB液體培養(yǎng)細(xì)菌生長(zhǎng)OD值，可直觀快捷檢測(cè)水樣中Mn的含量，實(shí)驗(yàn)操作方便，精確度高。
具體實(shí)施方式
二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是:步驟一中所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為2:1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為2:1，所述的酵母膏的質(zhì)量與水的體積比為lg:1000mL。其他與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是:步驟一中所述的水為蒸餾水或高純水。其他與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同的是:步驟一中在溫度為120°C的條件下滅菌20min，滅菌后冷卻到60°C。其他與與具體實(shí)施方式
一至三相同。
具體實(shí)施方式
五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是:步驟三中所述的加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100。其他與具體實(shí)施方式
一至四相同。
具體實(shí)施方式
六:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是:步驟七中所述的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100。其他與具體實(shí)施方式
一至五相同。
具體實(shí)施方式
七:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六之一不同的是:步驟七中所述的加入未知含錳水樣與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:1000。其他與具體實(shí)施方式
一至六相同。采用下述試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的效果:試驗(yàn)一:一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，具體是按以下步驟完成的:—、配制LB液體培養(yǎng)基:稱取2g酵母膏、4g蛋白胨和4g NaCl加入2000mL蒸懼水中混合至完全溶解，在溫度為120°C的條件下滅菌20min，滅菌后冷卻到60°C ；二、稱取IOOmL步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其加入ImL大腸桿菌野生型菌株菌液，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)10h，即得到平臺(tái)期菌液；三、稱取IOOmL步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其加入ImL步驟二得到的平臺(tái)期菌液，得到稀釋平臺(tái)期菌液；四、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入錳離子，配制成錳離子濃度分別為 0.1mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、lmg/L、2mg/、5mg/L 和 lOmg/L 的含猛的 LB 液體培養(yǎng)基,然后將步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液加入到含錳的LB液體培養(yǎng)基中，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)4h，得到培養(yǎng)后的菌液；所述的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含錳的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100 ;五、采用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)600nm處檢測(cè)步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液中大腸桿菌生長(zhǎng)的 OD 值分別為 0.741,0.731,0.721,0.698,0.657,0.562 和 0.398 ；六、根據(jù)步驟五得到的數(shù)據(jù)，以步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液中錳離子濃度為橫坐標(biāo)，相對(duì)應(yīng)的OD值為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，并得到二元一次線性回歸方程Y=-0.0346X+0.7388 ；七、稱取IOOOmL步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入ImL含錳水樣，得到含有含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基，然后將步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液加入到含有含錳水樣的的LB液體培養(yǎng)基中，所述步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含有含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)4h，得到培養(yǎng)后的含錳水樣的菌液；八、采用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)600nm處檢測(cè)步驟七得到培養(yǎng)后的含錳水樣的菌液中大腸桿菌生長(zhǎng)的OD值為0.386 ；九、將步驟八得到的OD值通過(guò)步驟六得到的二元一次線性回歸方程，計(jì)算即得到含錳水樣中錳含量為10.191mg/L ;即完成利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量。本試驗(yàn)步驟二中所述的大腸桿菌野生型菌株0P50購(gòu)自美國(guó)NIH資助的線蟲種質(zhì)中心(CGC)。本試驗(yàn)步驟八中所述的含錳水樣中錳含量為10mg/L。本試驗(yàn)所述的紫外分光光度計(jì)為Amersham Biosciences ULTR0SPEC4300。圖1為含有不同濃度的錳離子菌液與相對(duì)應(yīng)的OD值的關(guān)系圖，本試驗(yàn)通過(guò)二元一次線性回歸方程計(jì)算得到的含錳水樣中錳含量為10.191mg/L，含錳水樣中錳含量實(shí)際值為10mg/L，相對(duì)誤差為1.91%，準(zhǔn)確度高。
權(quán)利要求
1.一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，其特征在于利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法是按以下步驟完成的: 一、配制LB液體培養(yǎng)基:將酵母膏、蛋白胨和NaCl加入水中混合至完全溶解，在溫度為120°C的條件下滅菌20min，滅菌后冷卻到60°C 50°C ;其中所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5 2.5):1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為(1.5 2.5): 1，所述的酵母膏的質(zhì)量與水的體積比為lg: (950^1100)mL ； 二、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其加入大腸桿菌野生型菌株菌液，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)10h，即得到平臺(tái)期菌液；其中所述大腸桿菌野生型菌株菌液與稱取的步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為2): 100 ； 三、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液，得到稀釋平臺(tái)期菌液；所述加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為(廣2):100; 四、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入錳離子，配制成錳離子濃度分別為0.1mg/L、0.3mg/L、0.5mg/L、lmg/L、2mg/、5mg/L 和 lOmg/L 的含猛的 LB 液體培養(yǎng)基,然后將步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液加入到含錳的LB液體培養(yǎng)基中，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)4h，得到培養(yǎng)后的菌液；所述的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含錳的LB液體培養(yǎng)基的體積比為(廣2): 100 ； 五、采用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)600nm處檢測(cè)步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液中大腸桿菌生長(zhǎng)的OD值； 六、根據(jù)步驟五得到的數(shù)據(jù)，以步驟四得到的培養(yǎng)后的菌液中錳離子濃度為橫坐標(biāo)，相對(duì)應(yīng)的OD值為縱坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，并得到二元一次線性回歸方程； 七、稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基，向其中加入未知含錳水樣，得到含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基，然后將步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液加入到含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基中，在溫度為37°C、振蕩速度為60r/min條件下恒溫震蕩培養(yǎng)4h，得到培養(yǎng)后的含有未知含猛水樣的菌液；所述未知含猛水樣與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1: (50(Γ1000)，所述步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基的體積比為(廣2):100 ； 八、采用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)600nm處檢測(cè)步驟七得到培養(yǎng)后的含有未知含錳水樣的菌液中大腸桿菌生長(zhǎng)的OD值； 九、將步驟八得到的OD值通過(guò)步驟六得到的二元一次線性回歸方程，計(jì)算即得到未知含錳水樣中錳含量；即完成利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，其特征在于步驟一中所述的蛋白胨與酵母膏的質(zhì)量比為2:1，所述的NaCl與酵母膏的質(zhì)量比為2: 1，所述的酵母膏的質(zhì)量與水的體積比為lg:1OOOmL。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，其特征在于步驟一中所述的水為蒸餾水或高純水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一 種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，其特征在于步驟一中在溫度為120°C的條件下滅菌20min，滅菌后冷卻到60°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，其特征在于步驟三中所述的加入步驟二得到的平臺(tái)期菌液與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，其特征在于步驟七中所述的步驟三得到的稀釋平臺(tái)期菌液與含有未知含錳水樣的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，其特征在于步驟七中所述的加入未知含錳水樣與稱取步驟一得到的LB液體培養(yǎng)基的體積比為1:100 0。
全文摘要
一種利用大腸桿菌生長(zhǎng)OD值檢測(cè)污水中錳含量的方法，它涉及一種檢測(cè)污水中錳含量的方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有水體中錳含量檢測(cè)方法存在設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜、成本高以及精度差的問(wèn)題。方法一、配置為L(zhǎng)B液體培養(yǎng)基；二、培養(yǎng)平臺(tái)期菌液；三、稀釋平臺(tái)期菌液；四、配制不同錳含量的菌液并培養(yǎng)；五、進(jìn)行紫外檢測(cè)；六、建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程；七、含有未知含錳水樣的菌液的培養(yǎng)；八、對(duì)含有未知含錳水樣的菌液進(jìn)行紫外檢測(cè)；九、計(jì)算得出未知含錳水樣中錳的含量。本發(fā)明可用于檢測(cè)污水中錳的含量。
文檔編號(hào)G01N21/33GK103091272SQ20131001589
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者王云彪, 侯曉麗 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所