[发明专利]一种检测水体类金属砷的微生物学方法

说明书

本发明涉及一种检测水体中类金属砷的微生物学方法，具体涉及利用基因工程改造的大肠埃希氏菌报告菌株构建方法，及建立其在检测水体中砷的方法。本发明所述检测菌株的构建，首先采用Red重组系统敲除野生型大肠杆菌MC4100砷抗性的arsB基因，然后采用基因敲入技术将pars‑arsR‑gfpmut2报告基因置换到araB编码基因位置后获得。本发明所述生物检测菌株名称为E.coli WMC‑011p，对砷的最低检测范围符合《污水综合排放标准》‑‑‑GB8978‑1996。本发明所述菌株克服了基于质粒载体的生物检测菌株具有的荧光本底值高、检测信号不稳定、结果不精确等缺点，具有特异性强、灵敏度高和成本低等特点。

技术领域

本发明涉及一种检测水体中类金属砷的微生物学方法，具体涉及利用基因工程改造的大肠埃希氏菌报告菌株的构建方法，及建立其在检测水体环境中类金属砷的方法。

背景技术

砷，是广泛分布于自然界的非金属元素。地壳中的含量约为2～5mg/kg，为构成地壳元素的20位。类金属砷是被国际癌症研究署(IARC)归类为一级的人类致癌物。世界不同地区的21个国家受到了砷污染的影响，最大的风险群体来自孟加拉国，其次是印度的西孟加拉国，中国也是砷危害最重的国家之一。水体类金属砷污染已经在我国局部地区表现为公害病(如广东英德市横石塘镇龙新村岭下村组发生集体砷中毒事件、四川省凉山州西昌市安宁镇饮用水井砷污染事件、贵州省独山县瑞丰矿业公司违法排污造成砷污染事件、湖南省怀化市辰溪县一家硫酸厂违法排污造成村民砷中毒事件、广西河池市砷污染事件、河南省大沙河两起砷污染事件、苏鲁交界邳苍分洪道两起砷污染重大突发环境事件等)。因此，引起了人们的高度重视。在土壤、水、矿物、植物中都能检测出微量的砷。在正常人体组织中也含有微量的砷。

随着科学技术的迅速发展，大量含砷化工厂建立，砷及其化合物被广泛应用于冶金以及各种除草剂、农药、化肥、杀菌剂的使用，在水体和土壤中的含量逐年增加，继而在一些植物或动物体内积累(如砷污染区的大米、贝壳类海鲜、动物肝肾脏等)，并通过食物链在人体内蓄积，为目前已知的最易在体内蓄积的毒物之一。砷对人体毒性很大，对肾、肺、肝、生殖、脑、皮肤、呼吸、肠道及血液系统均可产生毒性，砷在体内的生化功能还未确定，但研究提示砷可能在某些酶反应中起作用，以砷酸盐替代磷酸盐作为酶的激活剂，以亚砷酸盐的形式与巯基反应作为酶抑制剂，从而可明显影响某些酶的活性。有人观察到，在做血透析的患者其血砷含量减少，并可能与患者中枢神经系统紊乱、血管疾病有关。砷对环境的污染，主要是由工业废水排放引起(我国规定工业废水中砷的最高排放浓度为0.1mg·L^-1)。因此，对环境水体中类金属砷的检测显得尤为必要。