[發(fā)明專利]一種發(fā)光細菌及其在食品或水樣總體生物毒性檢測中的應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910135016.2
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN101560491A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設計）人: 翟琦巍;洪源范;陳中建
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海生命科學研究院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12Q1/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 范 征;張 睿

技術領域

本發(fā)明毒物檢測領域，尤其涉及一種發(fā)光細菌及其在食品或水樣總體生物 毒性檢測中的應用。

背景技術

食品安全問題是一個人類永遠不可能忽略的問題。隨著人民生活水平的不 斷提高，重金屬、農(nóng)藥殘留、抗生素和激素、變質(zhì)食品產(chǎn)生的毒素、包裝材料 遷移物等有毒有害物質(zhì)污染食品導致的食源性疾病，已成為當今社會關心食品 安全問題的重點。造成有毒有害物質(zhì)對食品污染的原因有很多，既有外來因素， 如農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中噴灑農(nóng)藥、食品加工過程中添加輔料等；又有內(nèi)在因素， 如食品加工過程中發(fā)生化學反應；還有水、空氣、土壤等生產(chǎn)環(huán)境污染因素。

傳統(tǒng)的食品安全監(jiān)測方法以氣相、液相色譜以及分光光度計等儀器分析為 主，這些方法可檢出樣品中的痕量污染物，具有檢測限低、精確度高等特點， 但是存在著操作復雜、時間長、成本較高的問題，尤其不適宜作為食品生產(chǎn)流 通過程中的現(xiàn)場監(jiān)測，也無法對污染物質(zhì)進行生物危害性評估。一些以生物化 學、免疫學、分子生物學原理為基礎的傳統(tǒng)快速檢測方法一般都只是針對已知 的食品污染物進行檢測，對于未知成分則大多無能為力。食品中需要檢測的種 類和組分很多，分子結構復雜，往往難以下手。已經(jīng)建立的一些食品中總的有 毒有害物質(zhì)的初步檢測方法靈敏度低和可操作性不強。例如大鼠的急性和慢性 毒性實驗，如果用于食品中有毒有害物質(zhì)的檢測不但周期相對較長，而且檢測 成本也過高。

生物傳感器分析技術與傳統(tǒng)的檢測方法相比具有選擇性好、靈敏度高、分 析速度快、成本低、能在線檢測等優(yōu)點，它作為一種檢測手段已經(jīng)成為食品安 全檢測的重要發(fā)展趨勢。目前針對食品中總的有毒有害物質(zhì)的常見的生物學檢 測體系包括大鼠、小鼠等哺乳動物，魚等較低等脊椎動物，動物細胞以及細菌、 酵母等微生物等。所有這些檢測體系中以使用單細胞微生物細菌或酵母的方法 最為簡便，易于實現(xiàn)對大量樣品的高通量篩選，并且檢測成本通常也是最低的。 但目前的細菌或酵母檢測體系如果僅僅檢測有毒有害物質(zhì)對于其生長速度的 影響，會遺漏掉大量有毒有害信息。微生物學檢測方法雖然因其快速、靈敏、 經(jīng)濟等特點得以迅速發(fā)展，但其缺陷是不能滿足對環(huán)境質(zhì)量實時預報預警、突 發(fā)毒物泄漏應急處置、污染處理設施在線監(jiān)控等的需要，而微生物傳感器符合 上述要求。

微生物傳感器中典型代表發(fā)光細菌在生物毒性檢測中應用最為廣泛。發(fā)光 細菌是一類在正常的生理條件下能夠發(fā)射可見光的異養(yǎng)細菌，其發(fā)光原理為正 常生理狀況下細胞利用還原型黃素單核苷酸(FMNH₂)、長鏈脂肪醛(RCHO)為底 物，在氧與細菌熒光素酶的參與下，可發(fā)出波長為420-670nm的可見光。當環(huán) 境條件不良或有毒物存在時，由于細菌熒光素酶活性或細胞呼吸受到抑制，發(fā) 光能力受到影響而減弱，其減弱程度與毒物的毒性大小和濃度成一定比例關 系。利用該發(fā)光特性，發(fā)光細菌能同時對多種毒物產(chǎn)生發(fā)光受抑反應，且前處 理簡單，成本低廉，在定性、半定量的現(xiàn)場快速檢測中逐漸顯現(xiàn)出了其優(yōu)勢。 隨著食品工業(yè)的發(fā)展，采用發(fā)光細菌法檢測食品安全性作為一種快速的初篩方 法，已逐漸受到人們的廣泛關注。

通常用發(fā)光細菌進行有毒有害物質(zhì)檢測時，檢測體系中需要添加一定濃度 的鹽濃度以保證發(fā)光細菌的發(fā)光能力。國內(nèi)外已有的海洋發(fā)光細菌的研究結果 表明：用其進行檢測時，樣品中需要添加鹽離子的終濃度至少為2-3％，才可以 使發(fā)光細菌對樣品中有毒有害物質(zhì)作出較好的響應。但是從應用的角度考慮， 用發(fā)光細菌法檢測時，這樣高鹽濃度的加入會影響待檢測樣品本身的性質(zhì)發(fā)生 改變，從而對其毒性評估的真實性與可靠性產(chǎn)生懷疑。一般而言，在利用發(fā)光 細菌進行有毒有害物質(zhì)檢測時，對溫度的要求較為苛刻，都要在細菌的最適生 長溫度附近，顯然，這將減小其適用范圍。

因此本領域迫切需要一種新的發(fā)光細菌，不僅可以高鹽濃度條件下利用其 進行有毒有害物質(zhì)檢測，而且在低鹽濃度下也可以對樣品進行檢測，且具有較 高的靈敏性；并且能在較寬的溫度范圍下發(fā)揮作用，從而更有效、真實地評估 待測樣品的毒性，而且拓寬了檢測樣品的適用范圍，具有更深遠的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種發(fā)光細菌。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種食品或水樣中總體生物毒性的檢測方法。

本發(fā)明的再一個目的是提供一種檢測食品或水樣中總體生物毒性的試劑 盒。

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種微生物CCTCC?M?208027(Photobacterium sp.)，它具有以下特性：