温泉水嗜热菌耐热性测试

点击:94丨发布时间:2025-08-09 10:09:41丨关键词:CMA/CNAS/ISO资质,中析研究所,温泉水嗜热菌耐热性测试

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参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

CMA/CNAS等证书详情,因时间等不可抗拒因素会发生变更,请咨询在线工程师。

检测项目

耐热极限检测:

  • 最高生长温度(Tmax/℃,参照ISO 10718)、致死温度(10分钟内99%菌体死亡的温度,±1℃)
  • 亚致死温度阈值(生长速率下降50%的温度,℃,梯度测试范围50℃-120℃)
热稳定性评估:
  • 100℃静态热暴露存活时间(h,每2小时取样计数)、50℃-120℃梯度热冲击存活率(%,每10℃递增,处理时间10分钟)
  • 反复热循环稳定性(80℃-25℃循环10次后的存活比例,%)
热胁迫代谢活性:
  • ATP合成速率(μmol/L·min,37℃对照 vs 80℃处理)、葡萄糖 uptake速率(nmol/(mg蛋白·h),85℃下保持率≥50%)
  • 乳酸发酵速率(mmol/(L·h),90℃下比37℃下降≤70%)
胞内酶热稳定性:
  • 嗜热蛋白酶残留活性(%,100℃处理30分钟,参照GB/T 23527)、DNA聚合酶(Taq酶同源物)半衰期(min,95℃)
  • α-淀粉酶热稳定性(%,110℃处理15分钟,碘量法测定)
细胞膜热完整性:
  • 胞内K+泄漏率(%,80℃下1小时,火焰光度计法)、细胞膜流动性(荧光偏振度,DPH探针检测,温度范围50℃-100℃)
  • 细胞膜脂过氧化程度(MDA含量,nmol/mg蛋白,85℃下上升倍数≤2)
热休克蛋白表达:
  • HSP70 mRNA相对表达量(80℃ vs 60℃,qPCR检测,阈值循环数差≤3)、HSP90蛋白含量(μg/mg总蛋白,热胁迫后上升倍数≥2)
  • σ32因子(热休克启动子结合蛋白)活性(%,90℃下保持率≥40%)
DNA热损伤修复:
  • 双链断裂(DSB)修复效率(%,γ-H2AX免疫荧光检测,95℃处理30分钟后24小时修复率)
  • 胸腺嘧啶二聚体去除率(%·h,紫外线+90℃协同处理,参照ISO 21150)
  • RecA蛋白(重组修复关键酶)表达量(ng/mg蛋白,热损伤后上升倍数≥3)
高温下生长动力学:
  • 比生长速率(μ/h,80℃最适温度,误差≤0.02)、代时(G/h,90℃下延长倍数≤2)
  • 最大生物量(OD600,85℃下达到时间≤48小时)
胞外分泌物热稳定性:
  • 胞外多糖粘度保持率(%,100℃处理1小时,旋转粘度计法)、高温蛋白酶(extracellular)活性半衰期(h,90℃)
  • 脂多糖(LPS)热解聚率(%,120℃处理30分钟,凝胶电泳法)
热适应性遗传标记:
  • 16S rRNA基因热适应位点突变(如C→T转换,频率≥1%,测序法验证)
  • 热休克启动子(σ32结合位点)序列保守性(≥90%同源性,比对E.coli σ32结合序列)
  • groEL基因(伴侣蛋白编码基因)拷贝数(≥2拷贝,qPCR检测)

检测范围

1. 温泉水嗜热菌纯培养物: 涵盖硫化叶菌属(Sulfolobus solfataricus)、嗜热杆菌属(Thermus aquaticus),重点检测耐热极限温度与胞内酶热稳定性

2. 高温温泉沉积物菌群: 包含厌氧嗜热菌(如热袍菌属Thermotoga maritima),侧重热胁迫代谢活性与群落结构稳定性(16S rRNA测序分析)

3. 嗜热菌酶制剂粗提物: 如温泉来源的纤维素酶、蛋白酶、DNA聚合酶,重点检测胞内酶残留活性(100℃处理30分钟)与半衰期

4. 高温废水处理工程菌: 人工构建的嗜热菌 consortium(如Thermus+Clostridium),侧重热适应性遗传标记与生长动力学(90℃下代时)

5. 嗜热菌生物肥料菌株: 如固氮嗜热菌(Azotobacter thermophilus),重点检测高温下固氮酶活性保持率(80℃下≥30%)

6. 温泉旅游区水体微生物: 自然菌群(包括嗜热球菌属),侧重热稳定性评估(100℃下存活时间)与DNA热损伤修复能力

7. 嗜热菌基因工程菌株: 如表达Taq酶的大肠杆菌工程菌(E.coli BL21/pET-Taq),重点检测异源酶热稳定性(95℃半衰期)与细胞存活时间

8. 高温发酵原料菌群: 如酿酒厂高温酒糟菌群(含嗜热酵母),侧重胞外分泌物热稳定性(胞外多糖粘度)与代谢活性(葡萄糖 uptake速率)

9. 温泉生物膜菌群: 附着于岩石表面的嗜热菌群落(如Sulfolobus acidocaldarius生物膜),重点检测细胞膜热完整性(K+泄漏率)与群落抗热冲击能力(50℃-120℃梯度存活率)

10. 嗜热菌环境样本: 如火山口温泉水(温度≥90℃)、深海热液喷口菌群(如Methanocaldococcus jannaschii),侧重最高生长温度(Tmax)与热适应性遗传标记(groEL拷贝数)

检测方法

国际标准:

  • ISO 10718:2019 嗜热菌生长温度范围测定(采用梯度温度摇床培养,温度精度±0.5℃)
  • ASTM D5546-20 水和废水微生物耐热性试验(静态热暴露法,存活计数采用平板涂布法)
  • ISO 21150:2019 微生物DNA损伤与修复检测(γ-H2AX免疫荧光法,适用于DNA双链断裂修复效率评估)
国家标准:
  • GB/T 38481-2020 嗜热菌检测方法 总则(要求使用恒温培养箱结合浊度法测定生长速率,温度均匀度≤0.5℃)
  • GB/T 23527-2009 蛋白酶制剂活性测定(福林酚法,适用于胞内/胞外蛋白酶活性检测)
  • GB/T 19495.5-2018 微生物检测 实时定量PCR法(用于HSP70 mRNA表达量检测,荧光通道≥4个)
方法差异说明:国际标准(ISO 10718)采用梯度温度摇床培养法,可同时测试多个温度点;国家标准(GB/T 38481)要求使用恒温培养箱逐点测试,两者在温度控制精度(±0.5℃ vs ±1℃)与测试效率(8个温度点/次 vs 1个温度点/次)上存在差异

检测设备

1. 梯度温度摇床: THZ-300C(温度范围20℃-150℃,梯度差±0.5℃,震荡速率100-300rpm,容量300mL×6瓶)

2. 恒温培养箱: HPX-9052MBE(温度精度±0.1℃,均匀度≤0.5℃,容量50L,带湿度控制(30%-90%RH))

3. 荧光分光光度计: F-7000(激发波长200-800nm,发射波长200-900nm,检测限0.1nmol/L,带温度控制模块(20℃-80℃))

4. 实时定量PCR仪: StepOnePlus(荧光通道4个,检测灵敏度10 copies/μL,温度精度±0.1℃,支持多重PCR)

5. 微生物细胞计数仪: Countess II(计数范围1×10^4-1×10^7 cells/mL,误差≤5%,支持活死细胞染色(PI/Calcein-AM))

6. 差示扫描量热仪: DSC-60(温度范围-100℃-500℃,升温速率0.1-100℃/min,分辨率0.1μW,用于细胞膜热相变温度测定)

7. 高效液相色谱仪: Agilent 1260(柱温箱温度范围5℃-80℃,流速0.1-10 mL/min,检测限0.01μg/mL,配备紫外(UV)与荧光检测器)

8. 激光共聚焦显微镜: LSM 710(放大倍数100-630×,荧光通道4个,分辨率0.1μm,支持活细胞实时成像(温度控制37℃-100℃))

9. ATP测定仪: lumac M5000(检测范围10^-12-10^-6 mol/L,误差≤2%,采用荧光素-荧光素酶法,适用于热胁迫下ATP合成速率检测)

10. 热循环仪: Bio-Rad C1000(温度范围4℃-99℃,升温速率3℃/s,模块均一性±0.5℃,支持96孔板与384孔板)

11. 细胞膜流动性分析仪: FluoroMax-4(偏振度检测范围0-1,温度控制精度±0.1℃,配备DPH(1,6-二苯基-1,3,5-己三烯)荧光探针)

12. 蛋白电泳系统: Mini-PROTEAN Tetra(电压范围30-300V,电流范围0.01-0.4A,分辨率1kDa,支持SDS-PAGE与Western Blot(检测HSP70/HSP90蛋白))

13. 气相色谱仪: GC-2010(柱温箱温度范围-10℃-450℃,检测限0.001ppm,流速精度±1%,配备火焰离子化检测器(FID)与热导检测器(TCD))

14. 基因测序仪: Illumina MiSeq(读长2×300bp,产量15-25Gb,误差率0.1%,用于16S rRNA基因测序与热适应性突变分析)

15. 热休克处理装置: 定制化热冲击仪(温度范围40℃-130℃,处理时间1s-60min,精度±0.5℃,支持液体样本与固体样本(如沉积物)处理)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。