[發明專利]一種檢測水體類金屬砷的微生物學方法

有效

• 申請號: 201410842289.1
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104911200B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 呂建新;紀松軍;周懷彬;杜璟;鄭美琴
• 申請（專利權）人: 溫州醫科大學
• 主分類號: C12N15/70
• 分類號: C12N15/70;C12N1/21;C12Q1/689;C12Q1/02;C12R1/19
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本發明涉及一種檢測水體中類金屬砷的微生物學方法，具體涉及利用基因工程改造的大腸埃希氏菌報告菌株構建方法，及建立其在檢測水體中砷的方法。本發明所述檢測菌株的構建，首先采用Red重組系統敲除野生型大腸桿菌MC4100砷抗性的arsB基因，然后采用基因敲入技術將pars?arsR?gfpmut2報告基因置換到araB編碼基因位置后獲得。本發明所述生物檢測菌株名稱為E.coli WMC?011p，對砷的最低檢測范圍符合《污水綜合排放標準》???GB8978?1996。本發明所述菌株克服了基于質粒載體的生物檢測菌株具有的熒光本底值高、檢測信號不穩定、結果不精確等缺點，具有特異性強、靈敏度高和成本低等特點。

技術領域

本發明涉及一種檢測水體中類金屬砷的微生物學方法，具體涉及利用基因工程改造的大腸埃希氏菌報告菌株的構建方法，及建立其在檢測水體環境中類金屬砷的方法。

背景技術

砷，是廣泛分布于自然界的非金屬元素。地殼中的含量約為2～5mg/kg，為構成地殼元素的20位。類金屬砷是被國際癌癥研究署(IARC)歸類為一級的人類致癌物。世界不同地區的21個國家受到了砷污染的影響，最大的風險群體來自孟加拉國，其次是印度的西孟加拉國，中國也是砷危害最重的國家之一。水體類金屬砷污染已經在我國局部地區表現為公害病(如廣東英德市橫石塘鎮龍新村嶺下村組發生集體砷中毒事件、四川省涼山州西昌市安寧鎮飲用水井砷污染事件、貴州省獨山縣瑞豐礦業公司違法排污造成砷污染事件、湖南省懷化市辰溪縣一家硫酸廠違法排污造成村民砷中毒事件、廣西河池市砷污染事件、河南省大沙河兩起砷污染事件、蘇魯交界邳蒼分洪道兩起砷污染重大突發環境事件等)。因此，引起了人們的高度重視。在土壤、水、礦物、植物中都能檢測出微量的砷。在正常人體組織中也含有微量的砷。

隨著科學技術的迅速發展，大量含砷化工廠建立，砷及其化合物被廣泛應用于冶金以及各種除草劑、農藥、化肥、殺菌劑的使用，在水體和土壤中的含量逐年增加，繼而在一些植物或動物體內積累(如砷污染區的大米、貝殼類海鮮、動物肝腎臟等)，并通過食物鏈在人體內蓄積，為目前已知的最易在體內蓄積的毒物之一。砷對人體毒性很大，對腎、肺、肝、生殖、腦、皮膚、呼吸、腸道及血液系統均可產生毒性，砷在體內的生化功能還未確定，但研究提示砷可能在某些酶反應中起作用，以砷酸鹽替代磷酸鹽作為酶的激活劑，以亞砷酸鹽的形式與巰基反應作為酶抑制劑，從而可明顯影響某些酶的活性。有人觀察到，在做血透析的患者其血砷含量減少，并可能與患者中樞神經系統紊亂、血管疾病有關。砷對環境的污染，主要是由工業廢水排放引起(我國規定工業廢水中砷的最高排放濃度為0.1mg·L^-1)。因此，對環境水體中類金屬砷的檢測顯得尤為必要。