外源CdS纳米粒子对大肠杆菌生长的影响

作者：王杰; 杨悦; 崔岱宗^*; 赵敏^*

来源：生物工程学报, 2022, 38(12): 4681-4691.

DOI：10.13345/j.cjb.210880

• 大肠杆菌
• 光催化
• 硫化镉
• 微生物生长代谢
• 矿物光电子

半导体纳米材料在光激发下产生光电子和空穴，会影响微生物生长，其中空穴的氧化性将对菌体造成损伤，而光电子的作用可能会促进微生物代谢。本研究以大肠杆菌(Escherichia coli)作为研究对象，通过OD600和菌落形成单位(colony forming unit, CFU)的测定，评价添加外源硫化镉(cadmium sulfide, CdS)纳米粒子后大肠杆菌的生长变化；结合对胞内氧化酶活力、丙酮酸和丙二醛浓度的测定，及相关基因的实时荧光定量PCR分析，说明CdS对大肠杆菌代谢的影响。结果表明，在光照条件下，CdS的加入使大肠杆菌OD600提升了32.4%，丙酮酸积累量提高了34.6%；分裂蛋白基因ftsZ上调，并维持在50%以上，三羧酸循环关键酶基因icdA和gltA相对表达量上调86%和103%。这表明微生物可利用半导体光电子，促进自身生长代谢。研究结果有助于加深对纳米粒子与微生物相互作用的认识。

• 单位
  生命科学学院; 东北林业大学