可聽(tīng)聲波刺激對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)代謝的影響及機(jī)制研究.pdf

1、可聽(tīng)聲波是一種重要的環(huán)境因子，在自然界中廣泛存在并同生物體發(fā)生相互作用。目前，對(duì)于可聽(tīng)聲波的生物學(xué)作用研究在國(guó)際范圍內(nèi)尚不夠普遍，對(duì)其效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)觀察尚不夠系統(tǒng)，其作用的分子機(jī)理也不夠清楚，這在一定程度上，制約了聲生物效應(yīng)的開(kāi)發(fā)利用。因此，深入開(kāi)展可聽(tīng)聲波與生物體相互作用的研究，探究可聽(tīng)聲波生物學(xué)作用的一般特征和規(guī)律，揭示該頻段聲波在傳播過(guò)程中生物學(xué)效應(yīng)的作用途徑及分子機(jī)制，必將為可聽(tīng)聲波的合理開(kāi)發(fā)和利用、建立基于單細(xì)胞生物的聲波暴露風(fēng)險(xiǎn)

2、評(píng)估體系及開(kāi)展可聽(tīng)聲波危害的有效規(guī)避與防范奠定理論基礎(chǔ)。本文以單細(xì)胞模式生物大腸桿菌為研究對(duì)象，以自行研制的聲頻發(fā)生裝置為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了可聽(tīng)聲波刺激對(duì)E.coli生長(zhǎng)特性、生理生化特性及細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能等的影響，并對(duì)Ca2+在可聽(tīng)聲波刺激大腸桿菌細(xì)胞生長(zhǎng)中的作用及機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了正常條件和環(huán)境脅迫下可聽(tīng)聲波刺激對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)的影響，結(jié)果表明：正常培養(yǎng)條件下，不同頻率和強(qiáng)度的可聽(tīng)聲波刺激對(duì) E.c

3、oli的生長(zhǎng)具有促進(jìn)或抑制效應(yīng)；當(dāng)頻率1000 Hz，強(qiáng)度為100 dB時(shí)可聽(tīng)聲波能顯著地促進(jìn)大腸桿菌細(xì)胞的生長(zhǎng)，超出一定范圍時(shí)可聽(tīng)聲波刺激對(duì)其生長(zhǎng)的促進(jìn)作用減弱，甚至有抑制作用。但在滲透脅迫條件下，可聽(tīng)聲波刺激卻明顯增強(qiáng)了由滲透脅迫引起的生長(zhǎng)抑制效應(yīng)，而在鹽脅迫下適當(dāng)強(qiáng)度的可聽(tīng)聲波刺激卻可從一定程度上減輕鹽脅迫對(duì)E.coli生長(zhǎng)的影響，一些可能的機(jī)制卷入了上述效應(yīng)過(guò)程。⑵探討了可聽(tīng)聲波刺激對(duì)E.coli生理代謝活動(dòng)的影響，研究發(fā)現(xiàn)在一

4、定強(qiáng)度和頻率的可聽(tīng)聲波刺激下，大腸桿菌胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量顯著高于對(duì)照組，比對(duì)照組平均增加了59.5％；SOD酶活性相比對(duì)照組平均提高了68.56%；CAT酶活性相比對(duì)照組提高了331.22%，表明適宜強(qiáng)度和頻率的可聽(tīng)聲波刺激可增強(qiáng)細(xì)胞的代謝活性。⑶對(duì)可聽(tīng)聲波刺激下大腸桿菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能變化的研究表明，適宜強(qiáng)度的可聽(tīng)聲波刺激可在一定范圍內(nèi)不損傷菌體的情況下增加大腸桿菌胞內(nèi)溢出的核酸和蛋白質(zhì)的量，增強(qiáng)細(xì)菌質(zhì)膜的通透性。通過(guò)傅里葉變換紅外光譜方