大腸桿菌微生物傳感器的性質(zhì)及大腸桿菌代謝動力學研究.pdf

1、大腸埃氏菌(Escherichia coli)簡稱大腸桿菌(E.coli)，是埃氏菌中最為常見的一種細菌。大腸桿菌屬于兼性厭氧型細菌，在有氧的條件下進行有氧呼吸，在沒有氧存在的條件下，可以進行無氧呼吸或者發(fā)酵。它對生長繁殖環(huán)境的要求不高，室溫條件下即可生存，對濕度、pH等條件的要求也不高。因此，近年來大腸桿菌被人們廣泛的用作生物傳感器的識別元件。本文制作的大腸桿菌全細胞生物傳感器利用大腸桿菌作為生物識別元件，利用循環(huán)伏安法對性質(zhì)進行了研

2、究。由于大腸桿菌是生物活細胞，細胞內(nèi)具有較多的酶可以對不同的物質(zhì)進行識別。因此將其作為生物傳感器的識別元件包埋在碳糊電極內(nèi)制成傳感器，可以分別對葡萄糖鉛離子進行檢測，并得出了大腸桿菌代謝葡萄糖的動力學曲線。
　　 根據(jù)大腸桿菌的有氧呼吸代謝釋放出過氧化氫，以循環(huán)伏安法在-0.5V處出現(xiàn)陰極電流監(jiān)測大腸桿菌代謝葡萄糖的動力學，呈指數(shù)函數(shù)，一階速率常數(shù)為0.01638 min-1。大腸桿菌對鉛離子代謝成對數(shù)關(guān)系，一階速率常數(shù)為0.0

3、293 min-1。大腸桿菌包埋在碳糊內(nèi)制成的傳感器具有長的工作壽命，70天后仍然保持較好的活性。
　　 依據(jù)循環(huán)伏安法監(jiān)測大腸桿菌代謝葡萄糖的動力學，建立了電化學動力學方法測定溶液中的葡萄糖，峰電流到達最低點的時間與葡萄糖的濃度高斯函數(shù)關(guān)系。動力學曲線的特征時間的對數(shù)與葡萄糖濃度的對數(shù)呈較好的線性，為檢測大腸桿菌代謝葡萄糖的過程提供了新方法。利用熒光光譜方法驗證了大腸桿菌的有氧呼吸過程與氧氣有較好的相關(guān)性，且代謝葡萄糖的過程呈