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发布日期:2015-12-24
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社会实践:孔雀石绿高效降解微生物的筛选及固定化研究

20149月底,我们创新小组团队开始做“孔雀石绿高效降解微生物的筛选及固定化研究”的项目,10月初的初期答辩,我们成功通过,开始实验。到目前为止已经历时一年,我们的方案一已经完成,但是实验效果并不好,即将安排备选方案的展开。

在此之前经过查阅资料、关注水产新闻热点,咨询老师,最终我们将选题定在孔雀石绿的降解研究上。2014年第一季度,食药监部门对本市食品生产经营企业开展水产及水产制品监督抽检,共抽样160批次,按照食品安全国家标准进行微生物和理化检验,共有19批次不合格,合格率为88.1%。记者注意到,不合格产品既有来自超市卖场的,也有来自菜场。水产不合格原因多为孔雀石绿。其中,水产品中,标称生产企业为宁波江北铭安水产有限公司、在锦江麦德龙现购自运有限公司上海金山商场散装称重的鲫鱼、鳊鱼分别检出孔雀石绿不合格、呋喃唑酮代谢物不合格。标称供货商为铜川路水产市场的七件水产品也检出不合格,分别是:在农工商超市(集团)有限公司第四十九分店散装销售的昂刺鱼检出孔雀石绿(无色)不合格;上海康仁乐购超市贸易有限公司分公司散装销售的昂刺鱼检出孔雀石绿、呋喃唑酮代谢物不合格,散装销售的多宝鱼检出氯霉素、土霉素、呋喃唑酮代谢物不合格;上海联家超市有限公司曲阳店散装鳊鱼检出氯霉素、孔雀石绿 (无色)不合格,桂鱼检出孔雀石绿(无色)不合格。很好奇既然孔雀石绿被查的这么严格为什还要使用呢?在后期的资料查阅中我们了解到了,孔雀石绿可用作治理鱼类或鱼卵的寄生虫真菌细菌感染,对付真菌Saprolegnia特别有效,渔场的鱼卵会感染这种真菌。孔雀石绿也常用作处理受寄生虫影响的淡水水产。用作抑菌剂或杀阿米巴原虫剂;对脂鲤鲶鱼等海产动物来说,有高度毒性、高残留等副作用。但是呢,孔雀石绿的化学官能团三苯甲烷是一种致癌物质,并能在鱼体内长时间残留,可通过食物链对哺乳动物和人类产生致畸、致癌、致突变等作用,同时含孔雀石绿的养殖废水排放会污染水环境,许多国家都将孔雀石绿列为水产养殖禁用药。我国于20025月将孔雀石绿列入《食品动物禁用的兽药及其化合物清单》(农业部公告193)。孔雀石绿在水产养殖中的使用屡禁不止,不但对人们的身体健康造成威胁,而且严重影响了我国水产品的出口。孔雀石绿曾被广泛用于真丝、羊毛、皮革、麻制品、陶瓷制品、棉布等的染色剂、食品颜色剂、细胞化学染色剂等。近年来,制陶业、纺织业、皮革业、印染业以及渔业等的迅速发展导致了大量孔雀石绿染料废水的产生。目前,孔雀石绿被我国被列为禁用渔药,世界其他各国,1992年加拿大就已经禁止孔雀石绿及无色孔雀石绿作为渔场杀菌剂;美国政府给出了严格的规定,禁止在食用水产品中检出孔雀石绿及其代谢产物无色孔雀石绿;20026月,欧盟政府颁布了相关法令,禁止在任何渔场中违禁使用孔雀石绿。20025月,中国政府将孔雀石绿列入《食品动物禁用的兽药及其化合物清单》中,禁止孔雀石绿用于所有食品动物的养殖及运输过程。 但由于其显著地药效和低廉的价格,仍有不少养殖者在使用,网络购物的发达更让孔雀石绿的买卖屡禁不止。因此,孔雀石绿在渔业水域中的残留问题受到了高度重视。因此我们觉得我们的项目是很有前景也很必要的。如果真的实验成功,真的会有很大的帮助。这更加坚定了我们的心,我们更要好好的做我们的实验。

水体中残留的孔雀石绿可以用物理吸附法和化学法去除,但由于投资过大,流程复杂且容易产生二次污染不能被广泛使用。微生物对各种有机污染物的降解和转化存在巨大的潜力,且经济,高效安全,没有二次污染如红球菌JZX-01对石油的降解。因此利用微生物对孔雀石绿进行降解是治理水环境污染的趋势和主要技术方向。

目前国内外对孔雀石绿降解方面的研究并不多,一些研究成果也仅仅停留在初级阶段,广泛被使用并且禁而不止的孔雀石绿能在鱼体内长时间残留,因此在这样的背景下,采用高效而科学的方法降解对人类的危害如此之大的孔雀石绿是很重要,也很有前景的。我们创新项目团队共有四人,专业都与水产动物疾病相关,因此做这个项目有着很大的学科和资源优势,经过这一年的理论学习和实习实践,我们对水产养殖、水产渔药的使用及水质控制等情况又有了进一步的认识。

前期的准备工作很琐碎,包括找导师找小伙伴确定主题后查阅资料准备申请书和申请答辩等等,但是收获也很多。被导师一遍一遍纠正的申请书,在图书馆认真查找的书籍,在大家一起团结查阅资料的时候学到了很多专业方面的知识,如,孔雀石绿的危害性,还有渔业对这个药品的需要,白僵菌对孔雀石绿有降解作用等等,用已有的有限知识做了实验设计及备用方案。最后根据每个人的长项安排大家分工合作,整个团队都得到了锻炼。

目前我们的实验方案一已经进行到了完毕,即将白僵菌菌种连续培养出活力较强的菌,配置含有一定浓度孔雀石绿的培养基,将白僵菌接种在上面通过噬菌斑观察其生长状况,以证明其对孔雀石绿有降解作用。白僵菌的生长对孔雀石绿的浓度要求很高,浓度太高则会将白僵菌毒死,在做预先实验时费了点功夫,最后多次实验终于找到了最适浓度,但是浓度太低导致噬菌斑不明显,也就宣告了方案一的失败。准备开始进行备用方案,总结了方案一的失败原因我们对备用方案的可行性进行了评估。备用方案是采用配置菌悬液,孔雀石绿液体的方式,将适合浓度的孔雀石绿溶液与菌悬液混合反应,通过分光光度计精确地测反应前后的孔雀石绿的透光率变化,即颜色的深浅变化程度来测定白僵菌对孔雀石绿的降解程度。这个适宜浓度将会以方案一的数据作为依据。完成这一部分之后,就开始做固定化部分的研究,找到合适的方法将白僵菌固定下来,项目就完成了。

在经费方面目前已经报销了一千八百元左右,用于购买实验过程中所需要的办公用品如笔记本,复印什么的,还有一部分用于购买图书资料等等。手上还有五千左右的发票还没有报销,因为在暑假期间不方便,准备正式开学了去报销。其中也包括我们组员出门购买实验用品和出门调研的车票,还有很多额实验必需用品,如培养皿,配置陪那个样几所必需的培养基粉末。东西挺贵的。目前的经费已经花了过半了,估计预计的八千块是不够的,项目还要继续下去,我们还有备用方案准备试试,还有后半部分在研究中。

从大二开始着手准备申请这个创新项目,我就知道这是一个大的工程,会比别人更忙付出更多也更忙。进实验室什么都不懂,师姐师兄们带着我们一步一步开始,安排我们也只能从最开始的洗洗刷刷起,做做棉塞什么的。做烦了会觉得很大材小用。慢慢的开始自己上手,跟着学姐让我们开始操作,给我们讲很多的实验室规则注意事项,实验的原理,让我们学到了好多东西。跟着他们的实验完成后,基本的实验室基础操作已经学会,就开始了我们自己的项目,设计实验,安排组员,安培进程。每一步的进程都要向导师请示,老师都会给出相应的指导,提示,但是老师最最在乎,一遍又一遍嘱咐的就是我们的安全问题。这让我们也很感动。每个周末别人睡懒觉出门游玩的时候我要急急忙忙往实验室赶,有时候饭都来不急吃。但是学到了别人学不到的东西,还有很多时间的东西,学到了好多课堂上学不来的东西,自己的操作能力也慢慢得到了加强。每完成一步后,就会觉得很有成就感很充实也很值得。

总的来说,大学生活中有负责了这个创新项目这一块我很骄傲。收获到了很多东西,学会了作为一个领导者该如何安排自己的组员团结做好所有的事,学会了自己独立的思考设计实验,学会了报销发票,也对自己的专业有了更深入的了解,让我更加想好好学习这个专业。