病原菌与土壤组分互作机制

摘要

以中国主要地带性土壤活性颗粒、外源病原菌(大肠杆菌O157:H7、猪链球菌Ⅱ型)为研究对象,区分了土壤有机质、颗粒大小、矿物组成、细菌生长期及表面EPS等在细菌吸附中的贡献;在全面表征病原菌、土壤胶体和矿物性质的基础上,结合ITC和表面自由能热力学模型,发现粘粒矿物对病原菌的吸附为放热过程,通过AFM力谱技术,获得了细菌与针铁矿相互作用力,吸附能范围为-32900至-80300kBT,直接证实了二者间配位交换的作用;发现病原菌表面EPS丰富度、组成类型和分子构型可显著影响病原菌在土壤胶体和粘粒矿物表面的吸附;进一步通过DLVO模型计算,阐明了低离子强度下,大肠杆菌和猪链球菌表面EPS起桥接作用,而高离子强度下,仅猪链球菌表面EPS具有空间位阻效应;土壤中病原菌的代谢活性和存活显著受到矿物类型和环境条件等因素的影响,低浓度高岭石和蒙脱石促进病原菌对数期的代谢,但高浓度则抑制病原菌的代谢活性，针铁矿显著抑制病原菌的代谢活性.