《土壤中大腸桿菌O157:H7存活機制的研究》是依託浙江大學，由汪海珍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：土壤中大腸桿菌O157:H7存活機制的研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：汪海珍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以大腸桿菌O157:H7為目標生物污染物，運用PCR-DGGE、PLFA-MIDI微生物自動鑑定系統等現代分子生物學技術和FTIR、XRD現代光譜分析手段等新興技術，重點探討我國土壤中O157:H7存活動態及相關界面過程的生化作用機制。主要內容包括：分析O157:H7在我國土壤中的存活動態，構建土壤中O157:H7消長模型，確定O157:H7消長與土壤性質的內在關聯性；揭示各環境因子對O157:H7存活的調控作用，探討污染土壤中環境調節-微生物回響機理；闡明O157:H7在土壤/礦物中的吸附-解吸特徵，從分子或原子級水平剖析O157:H7-土壤/礦物界面反應的作用機制及驅動因素。研究結果將為提升污染物環境過程關鍵界面反應機理的研究水平、發展污染土壤末端治理和修復技術體系、保障食品安全和農產品產地環境安全等提供理論支撐。
結題摘要
1.21±1 oC、40%田間持水量培養條件下，中國14種地帶性土壤中O157:H7存活動態均符合Weibull 模型，土壤中O157:H7 存活時間（td）值為1.4–25.8天，而且存活動態差異非常明顯。南方土壤中O157:H7衰減快速，td值較短；而北方土壤中O157:H7衰減存在一個明顯的滯後期，td值較長。統計分析表明，土壤pH、氮含量、微生物生物量碳和無定型氧化鋁為土壤中O157:H7 存活的主控因子。研究發現，調控土壤pH對O157:H7存活的影響比較明顯。 2.基於Pyrosequencing和PLFAs獲得的土壤微生物性質，分析發現土壤中O157:H7的td值與土壤細菌PLFAs 和Actinobacteria 含量成正相關、與土壤真菌PLFAs 含量成負相關。採用PCR-DGGE和PLFA技術研究了O157:H7污染土壤中微生物的回響狀況，結果表明土壤細菌、真菌和古菌與O157:H7間存在一些互動影響。PCR-DGGE結果顯示，O157:H7污染土壤培養26天后，土壤中Ktedobacter racemifer、Bacterium SOSP1-85以及某些不知名細菌變化明顯。設施年限長的蔬菜土壤中O157:H7 td值長，土壤細菌和真菌PLFAs比值是影響其存活的一個重要因素，但接種O157:H7培養25天后，O157:H7對土壤PLFAs總量及組分的影響並不顯著。 3.吸附/解吸實驗結果表明：針鐵礦、高嶺石、蒙脫石三種礦物對O157:H7的吸附隨著時間的延長逐漸增多，在45min後逐漸達到平衡，在60min後完全平衡；礦物和土壤對O157:H7的吸附能力為針鐵礦＞高嶺石＞蒙脫石＞紅壤＞黑土；吸附的O157:H7解吸率約為20%。zeta電位、傅立葉紅外分析表明，針鐵礦對O157:H7的強吸附力主要是因為針鐵礦和細菌間的靜電吸引力以及礦物表面的NH4+參與了吸附反應；而高嶺石和蒙脫石與細菌表面表現為靜電排斥，只有礦物表面的水分子參與了O157:H7的吸附。礦物對O157:H7的吸附差異是導致中國北方和南方土壤中O157:H7存活動態不同的一個重要的內在驅動機制。 4.根據菌株樣品中PLFA的種類和含量可鑑定土壤或其它環境樣品中O157:H7，但SMAC培養基上獲得的菌株應在TSBA培養基上活化2次後40mg菌量條件下鑑定準確度最高。
