第30卷，第8期 2010年8月
光谱学与光谱分析 Spcetroseopy and Speetral Analysis
Vol.30,No. 8,pp2151-2156
August，2010
拉曼光谱测定单个细菌芽孢吡啶二羧酸浓度及机理研究黄曦1-2，黄荣韶"，赖钧灼2.3，许兰兰2.4，黎永青5，黎贞崇2，黄度识2.4
1.广西大学农学院，广西南宁530003
2.广两科学院生物物理实验室，广西南宁530003 3.广西大学生命科学与技术学院，广西南宁530003
4.昆明理工大学生物工程技术研究中心，云南昆明650224
5，美国东卡罗菜坊大学物理系，Greenville，NC27858-4353，USA
摘要应用激光镊子拉受光谱技术(LTRS)测定19株芽泡杆南的单个细菌芽孢吡啶二骏酸(DPA)浓度，并验证「系统的重现性。一束30mW，785nm的近红外激光导入例置显微镜，形成光锻，随机俘获水溶液中的单个芽孢，间时收集其拉受光谱信号。细函劳孢的DPA是以与钙离子形成的整合物(Ca-DPA)形式存在，收集到的芽拖拉受光谱信号反映的是Ca-DPA信息，选用信号最强、与Ca-DPA浓度成线性关系的1017 cm"作为其定至的谱峰。通过1017cm-1的峰强，推算出Ca-DPA的浓度。结果显示，单个芽孢的拉受光诺能够很好地反映出单个芽跑的特征信息，不同种、同种不同菌株之间的的DPA浓度有所不同，同一菌株的不同芽跑个体之间DPA浓度也存在差异。该方法不需要复杂的分离、纯化过程，可在水溶液中直接俘
获单个芽孢并收集其拉变光谱信号，便可得到单个芽跑的信息，读出DPA的浓度水平。关键词拉受光谱；吡啶二羧酸浓度：细菌劳形
中图分类号：Q936；Q939.124
引言
文献标识码：A
细菌芽弛是芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属和芽孢乳杆菌属的营养细慰受到营养缺乏、代谢产物积累、温度等外部环境因子变化的触发，在胞内形成的休眠体1.2；芽跑对辐射(9]、热"]、干燥[5]、极端pH值、静水压5]和一些有毒化学物品[等有很强的抵抗能力；在一定条件下，劳跑在休眠状态下可以保持活力数年至数十年，其至数百年以上。约占芽孢干重10%的2,6-吡啶二发酸(DPA)是所有细菌芽孢中特有成分，是芽他形成过程中在母细胞内合成的，其是区分细菌芽胞和繁殖体的生物标志物；Ca-DPA是DPA与钙离子形成的整合物，它的一个重要功能忌降低芽孢核心区的水分，通过保护芽胞核内的蛋白质、DNA来提高芽旭的抗性(-10)，细菌芽昶DPA含虽因细菌品种、菌株、芽孢形成条件不同有所不同[7.8.11.12]，甚至个体之间含量存在不均性12]，
DPA是快速检测和鉴别芽孢的一个有用的、敏感的生收稿日期：2009-09-26，修订日期：2009-12-28
DOI; 10. 3964/j. issn.10000593(2010)08-2151-06
物标志物，精确检测细菌芽胞的DPA，可以削述DPA的功能、抗性机制及芽胞萌发机理提供有用的信息。通过化学方法或紫外光密度法可以测定劳跑DPA的浓度，但这此传统的方法对单个细胞的研究有其局限性；随若现代检测技术的发展，表面增强拉变光谱技术、coherentanti-Stokes拉受光谱技术、傅里叶变换红外光谱、共焦拉受光谱等技术也可以快速、高灵敏度地检测和鉴别录抱DPAU13-1IS)，然而上述技术需要培养一定数量的芽孢，测定结果仅是反映群体细胞的信息，然而群体的信息往往会掩盖个体的特征信息围。近几年发展起来的激光锻子拉变光谱技术(LTRS)在单个细胞研究方面有独特的优势[17-19]，并应用在单个细菌芽孢研究中包括单个芽孢DPA浓度的测定、单个芽孢萌发过程动态监测与动力学研究等[1216]。LTRS是将光学闪禁与拉变光谱分析联用并应用于悬浮单个细胞研究的一项新的生物光子技术，不同类型的细胞包含不同的分子组份，因而反映出不同的拉要光谱特征(2)，DPA可以产生特异的"指纹"拉变光谱待征[15]，本文应用撤光锻子拉变光谱技术测定了不同来源地、
基金项目：国家自然科学基金项月（30860010)，广西科学基金项目（佳科回0832006)和广西科研院所基本科研业务费项目（08YJ16WL01)资
助
曦，女，1981年生，广西大学农学院在读硕七研究生
作者篇介：黄
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