小球藻对3种常用抗生素的敏感性研究

小球藻对3种常用抗生素的敏感性研究 安徽农业科学,JournalofAnhuiA.Sci.2011,39(25):15199—15201责任编辑高菲责任 校对卢瑶 小球藻对3种常用抗生素的敏感性研究 麻晓霞,石勋祥,马丽萍,马玉龙(宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021) 摘要『目的]探讨小球藻(ChlorellasP.)对3种常用抗生素的敏感性.[方法]采用分光 光度法研究了青霉素,氨苄青霉素,头孢他啶3 种常用抗生素对小球藻生长的影响,以确定分离,纯化微藻时对藻细胞无害并能抑 制伴生杂茵生长的抗生素浓度.[结果]小球藻对青 霉素较为敏感,而对氨苄青霉素和头孢他啶敏感性较弱,低浓度(1.0mg/L)的氨苄青 霉素对微藻细胞生长有明显促进作用.[结论]氨 苄青霉素可用于小球藻纯化过程中抑菌,其适宜浓度为1.0mg/L. 关键词小球藻;抗生素;敏感性;生长抑制 中图分类号S132文献标识码A文章编号0517—6611(2011)25—15199—03 StudyontheSensitivityofChlorellasp.t0IThreeCommonAntibiotics MAXiao.xiaetal(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,NingxiaUniversity,Yinehuan,Ningxia750021) Abstract 『0biective]TheaimwastoesplorethesensitivityofChloreUasp.to3kindsofcommonantibiotics.【MethodjEffectsofthree commonantibioticssuchaspenicillin,ampicillin,andceftazidimeonthegrowthofChlorellasp.werestudiedbypectr.photomet"cmethod. Theaimwastodeterminetheoptimalantibioticconcentration,whichwasharmlesstothegrowthofChlorellasp.,buthadaninhibitoryaction onbacteria. 『Result]PenicillinhhdstronginhibitiontotheChlorellasp.whileampicillinandceflazidimeexhibitedalowinhibition.Ana— Illountof1.0mLofampicillinsignificantlypromotedthegrowthofthetestedmicroalgae.1C onclusionlAmpicillincanbeusedtoprevent microbialcontaminationduringthepurificationofChlorellasp..I1heoptimalcontentofampi ciHinwas1.0mL_ KeywordsChlorellasp.:Antibiotic;Sensitivity;Growthinhibition 微藻是一类在陆地,海洋分布广泛,营养丰富,光合利用 度高的白养植物.但在微藻的培养过程中经常发生菌污染 现象,限制了藻的正常生长和繁殖.因此,人们在研究微藻 营养价值,生理生化,毒理学,药理学等过程中,往往需要在 藻液中加入适量抗生素.然而,不同的抗生素对微藻生长和 繁殖的影响不同.刘卫东…等用抗生素对3种海洋微藻(牟 氏角毛藻,球等鞭金藻8701,盐藻)进行试验,发现不同微藻 生长所需的抗生素浓度不同,抗生素对微藻生长的影响不完 全取决于抑菌作用,青霉素促进球等鞭金藻8701生长主要 是产生促生长因子,庆大霉素抑制生长可能是产生抑制因 子.岳伟萍选用氨苄青霉素对4种海洋微藻进行实验,发 现4种海洋微藻普遍对氨苄青霉素有抗性.赵培等采用 青霉素,硫酸庆大霉素,头孢他啶3种常用抗生素处理海洋 微藻(小球藻,球等鞭金藻,紫球藻),结果表明抗生素可抑制 水生细菌的繁殖,在除菌,抑菌方面表现出了不同的作用. 不同藻种对各抗生素的敏感性不同,不同抗生素对菌的 抑制能力也不相同.该研究以小球藻(Chlorellasp.)为研究对 象,探讨青霉素,氨苄青霉素,头孢他啶等3种抗生素对其生长 和抑菌能力的影响,为藻类纯化技术研究提供相关依据. 1材料与方法 1.1供试藻种小球藻购自中科院水生生物研究所藻 种库. 1.2仪器与试剂主要仪器:uV一1200型可见分光光度计 (上海美谱达仪器有限公司);血球板计数器(上海求精生化 仪器有限公司);XS一200显微镜(上海光学仪器厂).主要试 剂:青霉素钠(80万IU)购自石家庄中诺药业有限公司;氨苄 青霉素(100万IU)购自北京拜尔迪生物技术公司;头孢他啶 基金项目宁夏高等学校科学研究项目,国家大学生创新实验项目 (11HGG04),宁夏大学大学生创新实验项目(11HGG04). 作者简介麻晓霞(1980一),女,陕西榆林人,讲师,硕士,研究方向:生 物质能源.通讯作者,教授,硕士生导师,从事固体废物 处理及资源化研究,E-mail:nxylma@163.com. 收稿日期201l5-23 (80万Iu)购自上海先锋药业公司. 1.3方法 1.3.1分光光度法测定藻细胞密度.藻细胞在一定生长时 期内的生物量与其在最大吸收波长下的吸光度值成正比,故 用最大吸收波长下的吸光度代替血球板计数法测定培养液 中的藻细胞密度. 1.3.2微藻培养.选择生长良好的藻种扩大培养,5d为一 周期进行继代培养,活化3次,每天摇瓶3,5次,观察微藻 生长情况,待进入对数生长期时,将其接种至一定的初始密 度,用于抗生素敏感性试验.预培养微藻的营养盐配方 (g/L):NaNO30.25,K2HPO40.075,MgSO4'7H200.075, CaC12?2H2O0.025,KH2PO40.175,NaC10.025,FeC1?6H2O 0.0005,EDTA-Fe0.00206和微量元素溶液(mg/L):HBO 2.86,MnC12?4H2O1.86,ZnSO4?7H2O0.22,Na2MoO4- 2H200.39,CuSO4?5H2O0.08,Co(NO3)2?4H2O0.05.温 ,光暗比为12h:12h,光照强度500, 度控制在(24?1)? 1500lx.在藻种传代及培养过程中,均严格遵循无菌操作. 1.3.3抗生素选择和浓度设定.将青霉素,氨苄青霉素,头 孢他啶分别按0,0.5,1.0,2.0,5.0,10.0mg/L浓度加入到 100ml处于对数生长期的藻液中.以未加抗生素的藻液为 对照,每组设3个平行.培养观察,每天摇瓶3,5次,每3d 测藻液686am处光吸收值OD. 1.3.4数据处理.用分光光度计测定686am处藻液的吸 光值,以反映细胞密度的大小.每个试验重复3次,结果取3 次试验数据的平均值. 生长率(%)=(某一天藻细胞密度一初始藻细胞平均 密度)/初始藻细胞平均密度 2结果与分析 2.1青霉素对小球藻生长的影响由图1可知,在液体培 养中,青霉素既能抑菌又能抑藻,10.0mg/L的青霉素对小球 藻的生长有明显抑制作用,但不能完全抑制,即培养1周后 藻液出现絮状,说明10.0mg/L的青霉素超过了藻细胞的耐 15200安徽农业科学2011盈 受能力,藻细胞的生长繁殖受到了明显的抑制.与对照相 比,其他浓度的青霉素对小球藻生长均有促进作用,所对应 的生长率值均高于对照组的生长率值,这主要因为加入低浓 度青霉素后能够抑制菌种的繁殖而不影响小球藻的生长. 青霉素在0.5,5.0mg/L时可提高小球藻细胞的含量,表明 低浓度(5.0mw'L)的青霉素对小球藻的长期培养是有利的. 聂昌金等研究表明青霉素对试验藻生长有抑制作用,但可能 没有杀灭作用.也有研究表明J,低于100mg/L的青霉 素对小球藻的生长有促进作用;低于25mg/L的青霉素对金 藻的生长有刺激效应,藻细胞密度明显增加.这与该试验结 论相符,表明不同青霉素浓度对藻生长的影响存在差异,造 成这些差异的原因可能与藻种有关,但总体来说,低浓度青 霉素对小球藻生长有利. 尝 暑 童 36,12 培养时间(Mtureti街ed 图1青霉素对小球藻生长的影响 Fig.1EffectsofpenicillinongrowthofChlorellasp. 2.2氨苄青霉素对小球藻生长的影响氨苄青霉素是一种 广谱半合成青霉素类药物,毒性极低.岳伟萍研究表明氨苄 青霉素在5mg/L到1000mg/L的浓度范围内对小球藻的生 长无太大影响J.由图2可见,添加氨苄青霉素对小球藻生 长的影响较大.添加不同浓度的氨苄青霉素,均能显着抑制 小球藻液中菌的生长,与对照相比,随氨苄青霉素浓度减小, 生长率值均呈现上升趋势,表明氨苄青霉素对小球藻液中菌 的抑制作用增强.在培养过程中,氨苄青霉素的抑菌作用效 果明显,9d后,藻细胞密度剧增.添加氨苄青霉素处理组颜 色均变深,且几乎无絮状残骸沉淀等现象,说明小球藻对氨 苄青霉素敏感性较弱,氨苄青霉素在整个培养过程中对小球 藻生长抑制作用不明显可适于小球藻培养过程抑菌.氨苄 青霉素浓度越低,抑菌作用越好. 2.3头孢他啶对小球藻生长的影响由图3可知,头孢他 啶处理组的细胞密度明显高于对照组的细胞密度,说明低浓 度(<10mg/L)头孢他啶的加入,可促进小球藻的生长,同时 表明头孢他啶对小球藻的敏感性较弱.在培养过程中,0.5 ?L浓度下,藻液生长率呈明显增长趋势,5mr/L浓度下, 对小球藻的生长没有明显影响,随着头孢他啶浓度降低,对 小球藻抑菌作用越明显.随着时间推移,藻颜色逐渐变深, 表明其对小球藻有一定的促进作用,但对于其抑菌机理有待 进一步研究,故选取其用于藻液抑菌时嗅用. 2.4相同浓度的不同抗生素对小球藻生长的影响不同的 抗生素对藻种的生长影响是不同的,抗生素可抑制水生细菌 的繁殖,在除菌,抑菌方面表现出了强大的作用J.由图4,5 36912 培养时间Cultureti??d 图2氨苄青霉素对小球藻生长的影响 Fig.2EffectsofampiciilinongrowthofChloreUasp. 董L, 36912 培养时间Cultm'etime?d 图3头孢他啶对小球藻生长的影响 Fig.3EffectsofceftazidimeOilgrowthofCh/ore//asp. 可以看出,3种抗生素对小球藻中菌的生长均具有不同程度 的抑制作用.在培养前9d,0.5nL时氨苄青霉素对小球 藻的促进作用很弱,生长缓慢,头孢他啶和青霉素对小球藻 的促进作用较强;但总体上,0.5mg/L的促进作用比1.0 mg/L的作用较弱.1.0mg/L时氨苄青霉素对藻液中菌的抑 制作用最强,培养6d后,头孢他啶和青霉素对小球藻中菌的 生长均具有抑制作用,对小球藻细胞生长有促进作用,但抑 36912 培养时间Cultureti肥?d 图40.5mg/L不同抗生素对小球藻生长的影响 Fig.4EffectsofdifferentantibioticsongrowthofCh/ore//asp. 菌作用次于氨苄青霉素. 众所周知,不同类型抗生素,因抗菌机理不同,他们对不 同微生物往往呈现不同的抗菌活性.而微藻属单细胞低等 植物,由少数乃至多数细胞聚集形成,由此可见,上述3种抗 生素对小球藻生长呈现不同的抑制作用,是源于其不同的抑 制机理. ?锄??加0 {l『f._I暑考J.钟举 ???柏加0 jI?.暑毒J.峙 39卷25期麻晓霞等小球藻对3种常用抗生素的敏感性研究15201 6912 培养时问Oalturetime//d 图51.0mg/L不同抗生素对小球藻生长的影响 Fig.5Effectsofdifferentantibiotics1.0mg/Longrowthof Chloreilasp. 3结论 低浓度青霉素,氨苄青霉素,头孢他啶对小球藻生长具 (上接第15198页) 1.0 8 n6 8 n4 n2 O 2O3040 时间Time?h 有不同程度的抑菌作用;青霉素在一定浓度范围内对小球藻 生长的抑制作用较强;而在整个培养过程中,头孢他啶氨苄 青霉素的抑制作用相对较弱.因此,青霉素,氨苄青霉素和 头孢他啶均可用于小球藻的除菌.氨苄青霉素除菌效果较 好,说明小球藻对氨苄青霉素的耐受性较好. 参考文献 [1]刘卫东,苏浩,虞星炬.培养基琼脂浓度及抗生素对3种海洋微藻生长 的影响[J].生物技术,20O6,16(6):75—77. 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