一种抑制浸矿细菌生物膜的组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种抑制浸矿细菌生物膜的组合物及其应用，本发明专利技术所提供的组合物包括QS抑制剂及杀菌剂，所述组合物不仅能够抑制浸矿细菌生长，而且能够抑制浸矿细菌在矿石表面形成生物膜，显著降低了矿石中重金属离子的溶出，不会给环境带来二次污染，是一种有潜力的从源头治理矿山重金属污染的环保制剂。头治理矿山重金属污染的环保制剂。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制浸矿细菌生物膜的组合物及其应用


[0001]本专利技术属于矿山修复领域，具体涉及一种抑制浸矿细菌生物膜的组合物及其应用。

技术介绍

[0002]一般认为，自然界中99%的微生物的生存策略都是通过群体感应（QS）形成生物膜的形式附着在固体表面进行定植生长。同时，生物膜也是导致细菌产生耐药性的重要因素，它具有很高的细胞密度。有研究数据表明，生物膜中每克湿重的细菌数量可以达到108到10
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个，从人的牙齿、肺等各种器官，到各种植入人体的各种医疗设备，再到自然界岩石表面，生物膜的影子无处不在。
[0003]生物膜是被含有多糖、蛋白质、脂类等物质的胞外多聚物包裹着的有组织的细菌群落，对于外部的环境压力具有高度耐受性。研究认为，人类65
‑
80%的感染都与细菌形成生物膜有关，如果患者被形成生物膜的病原体感染，即使使用高剂量的抗生素也难以治疗，并可能导致其死亡，例如，要治疗和根除患者的病原性细菌生物膜，与相同的浮游菌体相比，它需要的抗生素剂量要提高10
‑
1000倍。
[0004]如今许多学者正在寻找通过人工或合成的小分子化合物来控制细菌的群体感应（QS）过程，从而抑制生物膜形成的相关研究，并且发现这些QS抑制剂是通过影响细菌交流而影响生物膜，而不是通过杀菌的方式，因此也不会使细菌产生耐药性，不会影响细菌正常生长，对宿主的不良影响也很小。鉴于此，人们提出了将常规抗生素与可降低生物膜水平的QS抑制剂联合作用对抗病原菌耐药性的策略，目前已经有在P. aeruginosa、S. aureus、Mycobacterium smegmatis、Neisseria subflava及Bacillus thuringiensis等相关菌株做了体外研究并取得一定有益效果，而利用QS抑制剂与杀菌剂联用抑制浸矿细菌的相关研究还未见报道。
[0005]因此，本专利技术提供了一种抑制浸矿细菌生物膜的组合物及其应用，具体地，将QS抑制剂与杀菌剂十二烷基硫酸钠（SDS）联合应用于治理矿山重金属污染，本专利技术所公开的组合物能显著提高杀菌剂的作用，且不会影响细菌的正常生长，仅仅通过干扰细菌之间的信号交流，阻止浸矿细菌在矿石表面形成生物膜，就能显著抑制矿石中重金属离子的溶出，不会对细菌产生耐药性，也不会给环境带来二次污染，是一种有潜力的从源头治理矿山重金属污染的环保制剂。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种抑制浸矿细菌生物膜的组合物，所述组合物包含质量比为40—160：20—40的QS抑制剂和杀菌剂，所述杀菌剂为十二烷基硫酸钠，所述QS抑制剂的化学结构式为：
、或，分别编号为C
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1、C
‑
2、C
‑
3。
[0007]本专利技术还提供一种将所述组合物用于治理矿山重金属污染的应用。
[0008]本专利技术还提供一种将所述组合物用于抑制浸矿细菌产生的生物膜的应用。
[0009]进一步地，所述浸矿细菌为嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans，DLC
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5）。
[0010]本专利技术主要以A. ferrooxidans DLC
‑
5为研究对象，通过将3种可降低浸矿细菌生物膜的QS抑制剂与杀菌剂十二烷基硫酸钠（SDS）联合作用之后，对浸矿细菌的具体抑菌效果进行评价。
[0011]本专利技术的有益效果为：本专利技术所公开的组合物不仅能够抑制浸矿细菌生长，而且能够抑制浸矿细菌在矿石表面形成生物膜，显著降低了矿石中重金属离子的溶出，不会给环境带来二次污染，是一种有潜力的从源头治理矿山重金属污染的环保制剂。
附图说明
[0012]图1为QS抑制剂C
‑
1处理48h后对A.ferrooxidans DLC
‑
5生长的影响。
[0013]图2为QS抑制剂C
‑
2处理48h后对A.ferrooxidans DLC
‑
5生长的影响。
[0014]图3为QS抑制剂C
‑
3处理48h后对A.ferrooxidans DLC
‑
5生长的影响。
[0015]图4为QS抑制剂C
‑
1处理48h后对A.ferrooxidans DLC
‑
5生物膜形成的影响。
[0016]图5为QS抑制剂C
‑
2处理48h后对A.ferrooxidans DLC
‑
5生物膜形成的影响。
[0017]图6为QS抑制剂C
‑
3处理48h后对A.ferrooxidans DLC
‑
5生物膜形成的影响。
[0018]图7为杀菌剂SDS作用于A.ferrooxidans DLC
‑
5的最低抑菌浓度。
[0019]图8为QS抑制剂C
‑
1与SDS联用对A.ferrooxidans DLC
‑
5生长的影响。
[0020]图9为QS抑制剂C
‑
2与SDS联用对A.ferrooxidans DLC
‑
5生长的影响。
[0021]图10为QS抑制剂C
‑
3与SDS联用对A.ferrooxidans DLC
‑
5生长的影响。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实施例进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。
[0023]实施例一 QS抑制剂对浸矿细菌生长的影响。
[0024]1. 实验菌株A. ferrooxidans DLC
‑
5（CCTCC
‑
M 2014362）分离自黑龙江五大连池矿山酸性废水，在中国典型培养物保藏中心的保藏编号为CCTCC NO：M2014362（保藏单位地址：中国.武汉.武汉大学；保藏日期：2014年7月28日）。
[0025]2. 培养基和主要试剂9K液体培养基：该液体培养基由A液（基础盐溶液）和B液（能源物质）按一定体积均匀混合而成。
[0026]A液：准确称取3.0g (NH4)2SO4，0.5g K2HPO4，0.5g MgSO4
·
7H2O，0.1g KCl，
0.01g Ca(NO3)2溶解于700mL蒸馏水中，使用浓硫酸调节pH为2.0，121℃灭菌15min。
[0027]B液：准确称取44.7g FeSO4
·
7H2O于300mL蒸馏水中，完全溶解之后用0.22 μm微孔滤膜过滤除菌。
[0028]主要试剂：QS抑制剂C
‑
1、C
‑
2、C
‑
3（自行合成），分子结构式分别为：、、。
[0029]3. 实验方法。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制浸矿细菌生物膜的组合物，其特征在于，所述组合物包含质量比为40—160：20—40的QS抑制剂和杀菌剂，所述杀菌剂为十二烷基硫酸钠，所述QS抑制剂的化学结构式为：、或。2.根据权利要求1所述的组合物用于治理矿山重金属污染的应用。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红玉，何苗苗，马武利，李洋，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：