全 文 ：第 8卷 第 1期
1 9 8 8年 3 月
环 境 科 学 学 报
A C T A S C I E N T I A E C I RC U MS T A N T IA E
Vo l
.
8
,
N o
.
7
M a r c h 1 9 8 8
紫露草微核监测法在海洋酵母菌
解毒重金属离子中的应用
陈登勤 李长荣 韩宝芹
( 山东海洋学院生物系 )
摘 要
在人工配制的污 染海水 (含 C r +3 、 C d , + 和 H g , + ) 各 15 0 p pm 或自然海 区污染的海水 中 ,
加 入一定盘 的海洋醉母菌 (1 . 5 x 10 , 个 / 5 。。m l 海水 ) , 经过一定时间处理后 , 表 明醉 母菌有
解 毒和净化污染海水的作用 . 用紫礴草徽核方法和化学方法进行对 比 监测表明 , 污染 海水紫
露草微核率降低 , 离子含妞减少 . 该实验 为用微生物方法净化海水提供了 依据 .
关键词 : 海洋醉母菌 ,微核率 ,重金属离子 ,紫膝草 .
前 月弓全耳习
、 紫露草微核技术 (M C N T e s )t 用于大气 、 工业废水和农药残毒等的污染监测 , 以及
对某些有毒重金属离子的微核效应的研究 , 近年来国内外均有报道 〔’ 一 5 ’ . 经我们改进后
的紫露草微核技术用于海水污染监测 ,也同样有效 〔` 一 。 ’ .
金属硫蛋白对某些重金属离子具解毒作用 〔 7〕 . 这类蛋白存在于 哺乳动物 、 鸟类 、 软
体动物组织中及链抱霉 、 酵母菌等生物中“ , 。 , . 1 9 8 4年 , 我们曾就啤酒酵母菌 ( S ac hc ar 。 一
m y eC
“
eC P盯 :’s “ “ )对 H g “ + 的解毒作用进行了研究 , 并用紫露草微核技术 , 证实了这种
作用的真实性 〔` 。〕。 本实验采用海洋酵母菌对海水中某些重金属 离子 的解毒作用 、做进一
步实验 , 同样获得成功 . 本文报道这一初步实验结果 .
材 料 和 方 法
实验用的海洋酵母菌为红酵母和 白酵母 , 均从培养红藻的海水中分离 、 培养 、 纯化而
来 . 具体方法为 :
1
. 海洋醉母菌固体培养基的配制
蛋白陈 10 9 ,麦芽糖 10 9 , 琼脂 20 9 , 海水 1。。0m l . 混合溶解后 , 蒸气消毒 20 m in ,
调 p H 值至 5一 5 . 5 , 冷却成固体培养基 .
2
. 海洋醉母菌的分离和纯化
用滴管取培养红藻的海水 1一 2 滴 (约 0 . Zm l) , 滴于新配制的固体培养基上 , 涂布培
养 . 在 24 ℃ 下 , 两天后即出现红 、 白 、黄等几种酵母菌菌落 . 再用划线法把红 、 白两 种酵
· 十
母菌菌落分别接种到培养基上 , 进行单菌落再培一养 . 如此重 复三次 , 可得到纯化 的红厂 , 、 .
( Y R )
、 白 ( Y , )两种酵母菌 .
DOI : 10. 13671 /j . hjkxxb. 1988. 01. 012
80 环 境 科 学 学 报 8卷一一 -一 - - - - 一 -一 - - - -一一一一 -一-— - —3 . 海洋醉母菌液的制备实验用液体培养基的配制方法 : 葡萄糖 2 % , 蛋白陈 1% , 酵母膏 。 . 5% , 消毒梅水1 0 0 0ml , 溶解后蒸气消毒 , 调 p H 值至 5一 6 , 即得液体培养基 . 用接种环挑取红 、 白酵母菌的单个菌落 , 分别置于瓶装的液体培养基中 , 摇匀 , 在 25 ℃下作振荡培养 .
监测用的紫露草是 1 9 7 9年从美国引进的沼泽紫露草 ( T加 d eS aC 耐沁 户al u d os a) 和
生长在青岛地区的毛警紫露草 ( T . er fl o a) .
对照用的清洁海水由山东海洋学院标准海水厂提供 . 自然海区污染海水取自青岛大
港二号码头海区 .
人工配制的重金属污染海水中含有 H g +2 、 C r 3 + 、 C d Z十 . 将 清洁 海水 用 自来 水稀 释
(5 O% )
, 将上述三种离子各自配成浓度为 15 0P p m 的 污染水样 5 0 m l , 分 成 A 、 B 、 C 三
个实验组 . A 组加红酵母菌液 3 m l( 菌数约为 1 . 5 x l护 个 ) ; B 组加白酵母 菌液 3 m l( 菌
数约为 2 . 6 x l护个 ) , C 组不加酵母菌 . 室温下培养两天 ,进行微核监测实验 .
另设 50 % 的清洁海水和自来水两个空白对照组 .
实 验 结 果
1
. 毛粤紧尽草微核方法监测醉母菌解毒盆金属离子的作用
微核监测方法是将适龄花序枝条插人各水样实验组 中 , 在光照下处理 6 h , 接着在 自
来水中恢复培养 24 h , 摘下花序并用卡诺固定液固定 2 4 h , 然后制片观察统计四分体微
核数 . 微核率的计算公式为微核率 = 微核总数 /四分体总数 x 1 0 % . 分析比较微核率差
异的显著度 , 结果见表 1 .
表 1 毛粤紫露草微核方法监测红酵母解毒作用的结果
T a b l e l 1 R e s u l t s o f d e e o n t a m i n a t i o n b y Y a
,
d e t e e t e d u s i n g T
.
r e f l
e 二 a
砰
四分体 总数 微核率 , 形 标 准 差 与海水对照组 比较
徽核率差异显著度
H g
, +
::::
9
。 5 1 。 7 1 十 +
H g
, 十 ,
Y a 7
一 4 O
。
5 4 十
C
r 3 + ] 8 82 1 0
。 6 1
。
0 2 十
C
r 3 十 + Y . 2 0 0 7 7
一 7 1
。
3 0
C d
, + 3 6 8 7 1 0
。 1 2
。
9 3 二 十
C d ,
+ + Y皿 吕0吕1 6 。 3 1 。 0 5
自来水对照 2 3 2 6 7 。 6 1 。 3 2
清沽海水对照 1 9 4 2 7 。 2 1 。 4 7
注 : 十 差异显著 一 差异不显著
从表 1 可见 : ( 1 )海水对照组微核率与自来水对照组微核率相比 , 差异不显著 , 表明
一侮水是清洁的 . ( 2) C r 3十 、 C d Z+ 、 H g Z+ 都有微核效应 ,与海水对照组相比 , 微核率增加差异
显著 . ( 3 )红酵母菌对三种离子均有解毒作用 ,表现出微核率明显降低 , 同各自对应的不
纽 1期 陈登勤等 :紫露草微核监测法在海洋酵母菌解毒重金属离子中的应用
加酵母菌的微核率相比 , 差异均显著 . 三种金属离子污染水样的微核率 , 都降低到海水对
照组的水平 .
用白酵母作上述同样条件的平行实验 , 结果见表
微 .创
T a b l e
表 2 毛尊紫露草
R e s 住 l t s o f d e e o 几 t a
核方法监测 白酵母解毒作用的结果
n a t i o 住 b y y 下 , d e t e e t e d u s i n g T . r e f l e x a
省
四分体 总数 微核率 , 拓 标 准 差 同海水对照组 比较
微核率差异显著度
H g
, 十
1 2 0 0 3 ` 。 . 2 0 。 6 3 十 十
H g
, 奋 + Y w 1 8 2 4 7
。
4 1 。 4 6
C
r 3 +
;::;
9
。 5 1
。 64 十 +
C
r 3 + +
Y w 6
。 9 1一 2 9
C d
t + 1 7 36
:::
1 。 0 3 十 +
C d .
+ + Y w 2 2 9 8 1
。
6 6
自来水对照 1 5 64 7 . 7 2 。 0
海水对照 2 4 6 9 6 。 7 2 。 5 9
叭表 2 可见 , 白酵母对重金属离子的解毒作用同红酵母的作用是一致的 , 说明两种酵
母均具有对重金属离子解毒 、降低微核率的作用 .
2
. 沼泽紫露草微核方法监测酵母菌对污染海水解毒作用的实验
为了探讨海洋酵母菌对污染海水解毒的可行性 , 我们用沼泽紫露草进行海水综合污
染监侧实验 (表 3) ,
表 3
T a b ! e
沼泽紫露草微核方法监测两种酵母菌 对污染海水解毒的结果
D e e o n t a m i n a t i o n o f p o l l u t e d s e a w a t e r b y Y . a n d Y w
,
d e t e e t e d u s i n g T
.
P a l“ d o s a
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从表 3 可见 : ( 1 )污染海水有明显的微核效应 , 说明该海区有一定程度的重金属污
染 ; ( 2 )海洋酵母菌对污染海水同样有解毒作用 , 表现微核率下降八 3 )红 、 白两种酵母菌
对污染海水的解毒能力大致相等 .
3
. 用原子吸收光谱法证实海洋酵母菌富集重金属离子的作用
在 s o o m l 5 0% 的海水中 , 含有 C r 3 + 、 C d Z+ 和H g名+ 离子 , 其浓度均为 15 o p p m , 各加
82环 境 科 学 学 报 8卷
人红酵母菌液 3m 1(菌数约同前 ) .培养两天后 ,离心过滤出酵母菌 , 测定上清液中三种离
子的含量 (表 4) .
从表 4 可见 , 用化学方法分析结果表
明 , 重金属离子浓度均降低 , 其 中以 C r 3令
和 H g +2 最为明显 , 这与用微核方法 监测
结果是一致的 . 说明海洋酵母菌确有富集
重金属离子的作用 .
表 4 原子吸收光谱法测定加入红酵母前
后重金属离子浓度的变化
T a a b l e 4 a n g e i n m e t a l e o n t e n t s a f t e r
a d d i t i o n
,
d e t e e t e d u s i n g A A
项 目
CR一\Iy一~ 浓度
,
p p m 加 Y R 前 加 Y a 后
讨 论 重金属离子
一飞
1
. 酵母菌含有的金属硫蛋白是一种除
铁蛋白以外 ,金属含量最高的蛋白质 , 也是
半耽氨酸含量最高的 蛋白质 〔 7 , 8 〕 . 实验结
果表明 , 海洋酵母菌对重金属 确有解毒作
一一一一全立一一 .…一一 i竺i 卜全竺一
一 -二望兰一一 一 ~ {一- 竺生一
.…-二些二一一
H g
’ +
} 1 5 0 { ” 5
· 4
注 : 培养两天
用 , 这可能与其富含 金属 硫蛋白有关 . 不论是在原始的真核生物酵母菌中 , 还是在高等
动物体中 , 所含的金属硫蛋白都是一种诱导性蛋白质 ,易与金属离子结合 . 这是生物效应
的先决条件 〔 7 , “ ’ . 由于这种作用 , 酵母菌将环境中的金属离子大量富集到细胞中 , 使水环 -
境中金属离子含量减少 , 降低了重金属离子的诱变作用 , 表现出微核率下降 .
2 . 微核方法能客观地反映出环境诱变剂对遗传物质的影响程度 , 而化 学方法 只能测
出重金属离子被酵母菌富集后量的变化 , 而反映不出生物效应 . 若两种方法共同使用 , 既
可说明诱变物质量的概念 , 也可说明生物效应 . 这对于全面评价环境质量 、 健全环境污染
监测系统是必要的 .
3
. 海洋酵母菌是海洋中普遍存在的一种微生物 ,尤其是红酵母和白酵母最易获得 , 繁
殖快 , 保种方便 , 不要求特殊的生长条件 , 可用于净化海水重金属污染 .
纪炜尚同志协助进行海洋酵母菌分离 , 特此致谢 .
参 考 文 献
〔 i 〕 M a T H 一E ” 刀 .l r o n 川 e ” 一a l H e a l才h P e r s P e c t勿 e s , 1 9 5 1 , 3 7: 5 5
〔 2 〕 M a T H e t a l。对公t a t l’O n R e s e a r e h , 1 9 7 9 , 6 4 . 3 0 7
〔 8 〕 马 德修等 。 山东海洋 学院学 报 , 1 0 5 1门 1 ( 4 ) : 4 7
〔 4 〕 陈登勤等 。 环境科学 , i , 52 , 3 ( 3) : 3 5
〔 5 〕 陈登 勤等 。 山东海洋 学院学报 , 1 9 81 , 1 1 ( 2 ) : 50
〔 e 〕 陈登 勤等 。 海洋学报 , 1 0 5 5 , 7 ( 5 ) : 6 5 6
〔 7 〕 罗进贤 。 生物科学动态 , 19 81 , 1 : 19
〔 s 〕 eH o r c h k . 八 b* u r e , 1 9 8 1 , 2 8 4 : 3 6 5〔 。 〕 K a g J H R e t a l 一 BJ C , 19 6 0 , 2 3 5 , 3 4 6
〔1 0〕 陈登勤等。 山东海洋学院学报 , 1 0 5 6门 6 ( s ) , 6 0
19 86 年 1 0 月2 0日收到
1期 陈登勤等 : 紫露草微核监测法在海洋酵母菌解毒重金属离子中的应用 83
A P P L !CA T 10 N O F T R A D E S C A N T I A M !C RO NUC LE US
(MC N ) T EC HN IQU E TO S T U DY O F H EA V Y M ET A L
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e P a r t二 e o t o f 五介 r i o e B `0 10夕 y , S h a n d o ” 刀 OC l le 夕e o f O e e a o o g r a P h夕 , Q i o g d a O )
A B S T R A C T
xn a r r n 任衍T h e d e e o n t a m i n a t i o n o f h e a v y m e t a l p o l l u t e d
y e a s t 节 r a s s t u d i e d u s i n g T r a d e s c a n t i a nr i e r o n u e l e u s
S e a w a t e r
t e e h n i q u e
t o r i n g m e t h o d
.
A f t e r a d d i n g
P e r l i t e r
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m a r i n e y e a s t a t a e o n e e n t r a t i o n
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K e y w o r d s :
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.
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