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生物被膜是一群微生物粘附到一个表面,形成一种包裹型细胞外基质。本研究以常见的重金属盐CuSO4为选择压力,初筛和复筛后分离到5株抗性较高的菌株,其中4株均易产生物被膜,1株不产生物被膜。经过革兰氏染色,菌落形态观察以及16SrDNA序列比对分析后,结合进化树的构建图鉴定5株细菌中LG-1和N12-3属于Pseudomonassp.,是本文主要研究的两个菌,之后的实验发现N12-3更接近Pseudomonasaeruginosa,N12-5属于Bacillusmycoides,JH-1属于Rhodococcussp.,以上4种菌均可以产生生物被膜,WM-1属于Providenciasp.是里面唯一不产生物被膜的菌。选取多种不同属的菌研究是为了得到生物被膜形成的一个普遍性。这5株菌对常用抗生素抗性普遍较高。
利用显微镜观察N12-3和LG-1生物被膜的形成过程,通过含Cu2+和不含Cu2+的培养环境进行对比得到LG-1在不含Cu2+时更快形成生物被膜,而N12-3在含低浓度Cu2+时更快形成生物被膜。通过测量梯度Cu2+培养生成的生物被膜的干重,发现4种产膜菌均在含低浓度Cu2+时经过三天培养产生更多的生物被膜,同时分析了重复数据较大差异性的原因,发现Cu2+影响了细菌生物被膜的成膜形态。不同的形态决定了成膜量的大小。在平板上观察到LG-1和N12-3的变异体,对这些变异体的游动测试和群游测试均揭示了假单胞菌的顺变现象。之后对这5种细菌做了拮抗测试后,得到可以两两混合的几个组,发现混合菌生物被膜产量与单菌的生物被膜产量差别很大。
通过测定LG-1和N12-3的MIC、MBC-P及MBC-P发现低浓度的重金属就可以抑制菌体的生长,但是杀死菌体所需的抗菌剂浓度比抑制菌体生长要高几倍甚至几十倍,其中杀死单菌生物被膜需要的抗菌剂浓度又比杀死浮游菌体的要高,对于混合细菌来说则相反,MBC-P均大于MBC-B,说明细菌在不同的环境下相互间的作用也不同。为了弄清楚这个原因对形成的生物被膜做了Na2DDTC染色以及Cu2+的荧光定位,得到的结果表明生物被膜对Cu2+有吸附作用,为生物治理重金属污染提供了一定的研究基础。