海洋環(huán)境中硫酸鹽還原菌的快速測定方法研究
“一帶一路”、“海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略”等重大戰(zhàn)略規(guī)劃為我國海洋經(jīng)濟(jì)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。海洋工程裝備和船舶在服役過程中不可避免的要遇到各種腐蝕問題,其中由微生物引起的,或者由于其群體效應(yīng)或代謝過程引起的腐蝕行為變化稱做微生物腐蝕。微生物腐蝕幾乎可以在所有常用工程材料表面發(fā)生,微生物腐蝕約占整個(gè)腐蝕的20%。作為微生物腐蝕研究的代表性微生物,也是研究最廣泛的腐蝕微生物,硫酸鹽還原菌 (SRB) 是一類能夠利用SO42-為電子受體異化有機(jī)物質(zhì)并從中獲取能量的微生物,其參與的腐蝕過程約占所有微生物腐蝕的50%[1,2]。SRB廣泛存在于海洋環(huán)境中,參與了工程材料在海洋底泥區(qū)、全浸區(qū)、潮差區(qū)和飛濺區(qū)的腐蝕過程,是一類不容忽視的腐蝕因子。
針對SRB加速腐蝕的機(jī)理研究已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì),目前已經(jīng)形成的機(jī)理包括陰極去極化機(jī)理、濃差電池機(jī)理、代謝產(chǎn)物機(jī)理、酸腐蝕機(jī)理和電子直接傳遞機(jī)理等[3,4,5,6]。SRB的代謝活性與其腐蝕行為密切相關(guān)是這些機(jī)理的共識觀點(diǎn)之一。如陰極去極化機(jī)理認(rèn)為,SRB能夠利用腐蝕陰極反應(yīng)產(chǎn)生的氫原子參與SO42-的代謝過程,進(jìn)而加速陰極反應(yīng)平衡的移動,加速金屬的溶解過程。濃差電池理論認(rèn)為,SRB的生長代謝過程會降低在材料附近氧氣的濃度,形成氧濃差電池,從而加速金屬材料的腐蝕過程。代謝產(chǎn)物機(jī)理認(rèn)為,SRB代謝產(chǎn)生的硫化物不僅本身對腐蝕反應(yīng)具有陰極和陽極去極化作用,生成的硫鐵化合物也具有去極化作用,同時(shí)硫化物還會破壞氧化物保護(hù)膜生成局部酸環(huán)境。酸腐蝕機(jī)理認(rèn)為,SRB在代謝的過程中會不斷產(chǎn)生低碳鏈的脂肪酸,這些脂肪酸,最主要的是醋酸,會造成局部環(huán)境pH值降低,從而加速對金屬材料的破壞。電子直接傳遞機(jī)理認(rèn)為,自養(yǎng)型SRB能夠直接從金屬基底材料獲取電子參與其細(xì)胞代謝過程,導(dǎo)致腐蝕速率的顯著增加,而不產(chǎn)生氫消耗。
然而,現(xiàn)有研究仍無法明確SRB狀態(tài)對其腐蝕行為的影響程度和作用規(guī)律,其中一個(gè)重要原因是缺乏快速、準(zhǔn)確、連續(xù)的SRB狀態(tài)測定方法,導(dǎo)致無法及時(shí)獲取關(guān)于SRB的種群濃度、生長狀態(tài)和代謝效能信息。此外,受限于復(fù)雜的海洋環(huán)境,繁瑣的微生物腐蝕樣品采集流程,和電化學(xué)測試信號易被其它腐蝕行為掩蓋等困難,目前仍沒有合適的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)微生物腐蝕過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測。有研究報(bào)道,工程材料表面SRB的種群濃度和代謝活性可以為微生物腐蝕的發(fā)生提供指示[7]。因此,開發(fā)新型快速的SRB狀態(tài)測定方法具有重要意義,能為深入揭示SRB在腐蝕過程中的作用機(jī)理,開發(fā)微生物腐蝕狀態(tài)的快速監(jiān)測技術(shù)提供重要依據(jù)。
目前,檢測SRB種群濃度最常用的方法還是傳統(tǒng)的最大可能數(shù) (MPN) 法,該方法是由Abd-El-Malek等[8]在1958年首次提出。該方法將SRB進(jìn)行逐級梯度稀釋后進(jìn)行定期培養(yǎng),利用其代謝產(chǎn)生的硫化物與亞鐵離子反應(yīng)顯色確定SRB的存在,根據(jù)稀釋的倍數(shù)和呈現(xiàn)陽性顯色樣品的個(gè)數(shù)確定初始樣品中SRB種群的濃度。雖然Vester等[9]在1998年對MPN法進(jìn)行了改進(jìn),但該類方法仍然需要經(jīng)歷至少15 d才能完成整個(gè)檢測過程,且操作過程繁瑣,是一種既耗時(shí)又耗力的檢測手段;同時(shí)過長的檢測周期,使其檢測結(jié)果并不能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地反映環(huán)境中SRB的種群數(shù)量,不利于施工和殺菌措施的調(diào)整。除最常用的MPN法外,目前已報(bào)道的其它SRB檢測技術(shù)手段可以分為:基于SRB特征物質(zhì)的檢測方法,基于SRB細(xì)胞的檢測方法以及基于SRB遺傳物質(zhì)的檢測方法,這些檢測技術(shù)均存在一定的缺陷與不足。例如,基于SRB特征化合物 (如腺苷酰硫酸還原酶) 的檢測方法靈敏度及選擇性均不高,且需要破壞SRB細(xì)胞結(jié)構(gòu)[10];基于SRB細(xì)胞識別的檢測方法 (如酶聯(lián)免疫標(biāo)記法) 受生物識別材料與生物標(biāo)記材料的活性影響較大,檢測信號不穩(wěn)定[11];基于分子技術(shù) (如聚合酶鏈反應(yīng)-限制性片段長度多態(tài)性) 的分析方法需要較高的檢測成本和專業(yè)人員操作[12]。因此,現(xiàn)有的SRB檢測技術(shù)均存在普遍性與穩(wěn)定性的不足,距離實(shí)際需求仍有較大的距離。
此外,目前常用的SRB活性測定方法是通過分析培養(yǎng)體系中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗情況和硫化物的積累量進(jìn)行分析[13,14],該類方法受環(huán)境影響較大,尤其在開放體系研究時(shí),營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)和硫化物的揮發(fā)均會對測定產(chǎn)生較大影響。同時(shí),該類方法測定的是體系中SRB種群整體的代謝活性,無法實(shí)現(xiàn)材料表面固載細(xì)菌和溶液游離細(xì)菌活性的獨(dú)立測定和區(qū)分。另一類基于微電極傳感器的活性測定方法是通過解析生物膜表面硫化物的濃度變化確定SRB生物膜活性,然而該類方法對儀器設(shè)備和操作的要求較高[15,16,17],不適合現(xiàn)場和大規(guī)模應(yīng)用。因此,現(xiàn)有測定技術(shù)均不能滿足實(shí)際研究和應(yīng)用的需求,無法快速、準(zhǔn)確、連續(xù)的獲得SRB的活性狀態(tài)信息,開發(fā)新型的SRB代謝活性測定方法已成為微生物腐蝕研究的迫切需求。
事實(shí)上,海洋環(huán)境與SRB代謝過程非常復(fù)雜,目前常用SRB分析測量技術(shù)易受到非特異性吸附和干擾物質(zhì)的影響,檢測的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性會有一定程度的降低。另一方面,現(xiàn)代科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用對微生物檢測的需求已從單一宏觀信號提升為單細(xì)胞的觀測與分析,檢測過程與結(jié)果需更加生動、形象。因此,引入其它新型檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境中SRB種群濃度和代謝活性的快速檢測分析已十分必要。
本文將簡要介紹本課題組在SRB種群濃度和代謝活性檢測方面的研究進(jìn)展,闡述各類方法的優(yōu)缺點(diǎn)、適用條件及檢測性能,為后續(xù)SRB狀態(tài)檢測方法的發(fā)展及實(shí)用化提供參考。
1 SRB種群濃度快速測定方法研究進(jìn)展
針對現(xiàn)有SRB檢測方法的缺陷與不足,研究從微生物識別方式角度出發(fā),實(shí)現(xiàn)了海洋環(huán)境中腐蝕微生物SRB的快速檢測,將整個(gè)SRB檢測流程縮短至2 d以內(nèi),有望部分甚至完全取代現(xiàn)有檢測技術(shù),具有較好的應(yīng)用前景。
1.1 基于微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)識別SRB的檢測方法
為提升檢測靈敏度及選擇性,研究以海洋腐蝕微生物SRB細(xì)胞膜為識別目標(biāo),借助化學(xué)合成及電化學(xué)技術(shù),構(gòu)建了一系列快速檢測技術(shù),保證了SRB細(xì)胞檢測的選擇性,縮短了檢測時(shí)間。主要進(jìn)展如下:構(gòu)建了無標(biāo)記電化學(xué)快速檢測平臺實(shí)現(xiàn)了SRB的快速檢測,其中多巴胺自激發(fā)檢測平臺 (圖1) 是通過多巴胺在堿性溶液中的自聚合反應(yīng)形成的聚多巴胺膜直接固定抗體作為識別平臺,提升了檢測平臺的生物相容性,保證了生物識別材料的識別活性及檢測選擇性[18];三維泡沫鎳結(jié)構(gòu)檢測平臺是通過在三維鎳結(jié)構(gòu)修飾納米金顆粒為固定抗體作為識別平臺,提升了識別材料的固載效率,同時(shí)該三維結(jié)構(gòu)能夠有效放大檢測信號,有效提升了檢測靈敏度[19];分子自組裝檢測平臺借助共價(jià)修飾結(jié)合無標(biāo)記的電化學(xué)阻抗技術(shù),實(shí)現(xiàn)了SRB的檢測和分析,實(shí)現(xiàn)了SRB檢測平臺的有效構(gòu)建,并具有良好的檢測性能[20]。
圖1 多巴胺自激發(fā)檢測平臺的構(gòu)建流程及檢測性能評價(jià)[18]
其次,構(gòu)建了納米信標(biāo)電化學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)了SRB的快速檢測,其中氧化石墨烯標(biāo)記檢測平臺 (圖2) 是以高效新型納米材料氧化石墨烯納米片的高催化活性放大檢測信號,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了檢測信號的有效放大,大大提升了檢測靈敏度[21];納米MnO2標(biāo)記檢測平臺是以MnO2納米材料作為信號標(biāo)簽,借助MnO2納米材料催化性能實(shí)現(xiàn)SRB檢測,具有更高的穩(wěn)定性和更廣的使用環(huán)境[22];殼聚糖電聚合檢測平臺是通過可控的電沉積技術(shù)制備石墨烯摻雜的殼聚糖膜固定抗體作為識別平臺,實(shí)現(xiàn)了生物識別材料固載平臺的可控調(diào)控,保證了檢測平臺的穩(wěn)定性與均一性,同時(shí)具有較高的生物相容性[23]。
圖2 氧化石墨烯標(biāo)記檢測平臺的構(gòu)建流程及檢測性能評價(jià)[21]
此外,開發(fā)了新型SRB特異性識別平臺,其中生物印跡薄膜檢測平臺 (圖3) 采用細(xì)胞介導(dǎo)技術(shù)在電極表面制備了能夠識別SRB細(xì)胞的生物印跡薄膜,該技術(shù)具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定性好、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)[24];抗生素磁性分離檢測平臺通過特異性識別SRB細(xì)胞壁前質(zhì)末端的D-Ala-D-Ala結(jié)構(gòu)契合,借助石英晶體微天平技術(shù)對SRB進(jìn)行測試分析。整個(gè)流程無需生物分子固定和修飾步驟,大大縮短了檢測所需時(shí)間[25]。多巴胺增強(qiáng)聚合檢測平臺是構(gòu)建了一種多功能的簡便的信號放大體系,借助多巴胺材料增強(qiáng)聚合的過程實(shí)現(xiàn)生物材料及信號分子的有效固載,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢測信號的靶向放大,提升了檢測靈敏度[26]。
圖3 基于生物印跡薄膜檢測平臺的構(gòu)建示意圖及檢測性能圖[24]
基于微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)識別SRB的檢測方法靈敏度高,選擇性好,檢測時(shí)間短,能夠在2 h以內(nèi)完成檢測過程,較易實(shí)現(xiàn)自動化檢測。然而,大部分這類方法需要借助生物識別材料實(shí)現(xiàn)目標(biāo)微生物的特異性結(jié)合,生物材料的活性易受到測試環(huán)境的干擾,且生物材料價(jià)格昂貴,不能重復(fù)使用。另外,生物材料過高的特異性也限制了其在實(shí)際環(huán)境檢測中的應(yīng)用,因?yàn)榄h(huán)境中SRB的種群數(shù)量巨大,目前已有40個(gè)屬137種SRB被報(bào)道,每一種SRB的細(xì)胞成分都不盡相同。因此,基于微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)識別SRB的檢測方法適用于菌群結(jié)構(gòu)單一、環(huán)境體系簡單的檢測體系。
1.2 基于微生物代謝過程識別SRB的檢測方法
為提升檢測穩(wěn)定性,研究以海洋腐蝕微生物SRB的特征代謝產(chǎn)物為識別目標(biāo),構(gòu)建了一系列快速檢測技術(shù)。相關(guān)研究在保證了選擇性的同時(shí),避免了使用生物識別材料出現(xiàn)的穩(wěn)定性差、價(jià)格昂貴、非特異性吸附不可避免等缺點(diǎn)。主要研究進(jìn)展如下:構(gòu)建了SRB代謝產(chǎn)物無標(biāo)記快速識別檢測技術(shù),其中巰基蛋白酶活性條件檢測平臺 (圖4) 是基于硫化物與半胱氨酸蛋白酶的活性巰基位點(diǎn)作用抑制其催化活性進(jìn)而實(shí)現(xiàn)SRB的檢測分析,既保證了檢測穩(wěn)定性,又提升了檢測靈敏度[27];特異性微生物傳感器檢測平臺利用Thiobacillus thioparus細(xì)菌內(nèi)的硫化氫脫氫酶,實(shí)現(xiàn)對SRB代謝產(chǎn)生的硫化物的特異性識別,大大提升了檢測穩(wěn)定性[28];基于GSH-Au(Ⅰ)-Pb(Ⅱ) 配合物的熒光傳感器,是基于Pb2+誘導(dǎo)的GSH-Au(Ⅰ) 聚集誘導(dǎo)發(fā)光,以及硫化物導(dǎo)致熒光猝滅現(xiàn)象,可對SRB代謝產(chǎn)物產(chǎn)生特異性響應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)對SRB的快速檢測[29];硫化鉛標(biāo)記檢測平臺將無機(jī)合成與溶出伏安技術(shù)相結(jié)合,以原位生物硫化鉛為介體實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)微生物的靶向識別及快速檢測,具有良好的檢測性能[30]。
圖4 基于巰基蛋白酶抑制作用檢測SRB的原理及性能圖[27]
此外,構(gòu)建了基于納米信標(biāo)的SRB代謝產(chǎn)物快速識別檢測技術(shù)。其中,ZnS納米光催化檢測平臺將光催化過程應(yīng)用于微生物快速檢測,構(gòu)建過程融合了生物合成技術(shù)及光催化降解技術(shù),既保證了檢測穩(wěn)定性,又有效提升了檢測靈敏度[31];ZnO/ZnS陣列轉(zhuǎn)化檢測平臺 (圖5) 將納米陣列過程引入微生物檢測過程,借助納米陣列的轉(zhuǎn)化過程實(shí)現(xiàn)了SRB特征代謝產(chǎn)物的有效監(jiān)測,該方法不受使用條件的限制,且具有批量生產(chǎn)的潛質(zhì)[32];細(xì)胞代謝位發(fā)光平臺結(jié)合微生物納米合成技術(shù)在細(xì)胞內(nèi)生成具有熒光特性的CdS納米量子點(diǎn)顆粒,實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)微生物的熒光成像及快速檢測。該檢測技術(shù)穩(wěn)定、可靠,不受檢測條件的制約,具有很好的應(yīng)用前景[33]。
圖5 基于ZnO/ZnS陣列轉(zhuǎn)化檢測平臺檢測SRB的原理圖及檢測性能[32]
基于SRB特征代謝過程的檢測技術(shù)避免了使用生物識別材料出現(xiàn)的穩(wěn)定性差、價(jià)格昂貴、非特異性吸附不可避免等缺點(diǎn)。同時(shí),通過特征代謝產(chǎn)物硫化物實(shí)現(xiàn)對SRB的特異性快速檢測還具有較高的普遍性,源自不同種群的SRB均可以通過這種方法檢測。然而,基于SRB特征代謝過程的檢測技術(shù)需要經(jīng)歷一個(gè)SRB預(yù)培養(yǎng)過程以在培養(yǎng)溶液中富集足夠的硫化物,因此,需要借助納米材料或生物酶類的靈敏性和放大作用縮短檢測時(shí)間,這也是基于SRB特征代謝過程的檢測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展方向。
1.3 基于微生物特征遺傳片段的檢測方法
以提升檢測特異性及靈敏度,研究以微生物的特征遺傳片段為識別目標(biāo),通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目標(biāo)微生物的特異性DNA片段,利用DNA識別探針對微生物特征DNA片段的高選擇性匹配、識別目標(biāo)DNA片段,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)微生物的快速檢測。主要研究進(jìn)展如下:構(gòu)建了遺傳片段特異性放大檢測系統(tǒng),其中核酸外切酶Ⅲ循環(huán)放大檢測平臺是一種新型的基于新型磁性-DNA雙鏈探針及核酸外切酶Ⅲ循環(huán)放大的檢測方法,通過在磁性微球表面修飾的磁性-DNA雙鏈探針,借助核酸外切酶Ⅲ特殊的剪切功能實(shí)現(xiàn)檢測信號的循環(huán)放大,該微生物檢測平臺的靈敏度高,選擇性好,簡單易操作,應(yīng)用性廣[34];DNA納米生物條碼熒光檢測平臺 (圖6) 是通過利用細(xì)菌DNA提取試劑盒將細(xì)菌總DNA提取出來,并用特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增以獲得大量含有特異性目標(biāo)片段的單鏈DNA,目標(biāo)DNA鏈片段能部分與磁性微球的捕獲探針結(jié)合,未結(jié)合部分將與磁性微球的捕獲探針結(jié)合。通過磁性分離后,使用流式細(xì)胞儀測量結(jié)合有DNA-納米生物條碼的磁性微球[35]。
圖6 基于利用DNA納米生物條碼-熒光系統(tǒng)的檢測微生物原理圖及檢測性能圖[35]
此外,構(gòu)建了基于新型酶標(biāo)系統(tǒng)的遺傳片段特異性放大檢測系統(tǒng),其中新型酶標(biāo)體系信號放大檢測平臺 (圖7) 是一種基于溶菌酶催化作用的熒光DNA傳感器,溶菌酶被應(yīng)用到微生物檢測研究中。利用細(xì)菌DNA提取試劑盒將細(xì)菌中DNA提取、擴(kuò)增后獲得大量目標(biāo)單鏈DNA片段,通過目標(biāo)DNA鏈的“橋梁”作用將修飾有溶菌酶的信號DNA結(jié)合到磁性微球表面,溶菌酶催化底物產(chǎn)生熒光信號并用于微生物快速檢測[36];基于脫氧核酶識別的銀納米簇?zé)晒鈧鞲衅鳎且源判晕⑶驗(yàn)檩d體,以脫氧核酶為識別分子,引入乙酰膽堿酯酶,構(gòu)建了一種MNP-DNAzyme-AChE (MDA) 復(fù)合物,用于微生物的高靈敏度檢測。在存在目標(biāo)細(xì)菌裂解液條件下,脫氧核酶可與其特異性結(jié)合,并發(fā)生催化裂解,使連接其上的乙酰膽堿酯酶,從MDA復(fù)合物中脫離進(jìn)入溶液。利用乙酰膽堿酯酶的催化產(chǎn)物,使DNA銀納米簇的熒光信號發(fā)生增強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)對微生物的高特異性、高靈敏度檢測[37]。
圖7 基于新型酶標(biāo)體系信號放大檢測平臺檢測微生物原理圖[36]
基于微生物特征遺傳片段識別微生物的檢測方法具有極高的靈敏度和選擇性,其中,16S rRNA序列分析中的基因片段具有多拷貝的特性,一個(gè)細(xì)菌對應(yīng)103~105條16S rRNA 鏈,使得基于編碼基因進(jìn)行的分子生物學(xué)檢測更靈敏;其次,其具有多信息的特性,編碼基因由可變區(qū)和保守區(qū)組成,保守區(qū)為所有細(xì)菌所共有,細(xì)菌之間無差別,可進(jìn)行細(xì)菌通用鑒定,可變區(qū)具有屬或種的特異性,可據(jù)此進(jìn)行細(xì)菌鑒定。然而,此類方法操作復(fù)雜,對檢測人員技術(shù)要求高,且操作成本較高。因此,基于微生物特征遺傳片段識別的檢測方法適用于高專業(yè)技術(shù)支撐下對不同屬種微生物的特異性鑒別及檢測體系。
2 SRB生物膜代謝活性快速測定方法研究進(jìn)展
為克服現(xiàn)有測定技術(shù)周期長,儀器復(fù)雜的缺點(diǎn),本課題組研究開發(fā)了新型SRB生物膜代謝活性測定方法,借助電化學(xué)和熒光測試技術(shù)實(shí)現(xiàn)了SRB生物膜在形成初期的代謝活性動態(tài)測定與監(jiān)測。
2.1 基于全固態(tài)離子電極測定SRB生物膜代謝活性
電化學(xué)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)SRB生物膜代謝活性的動態(tài)、連續(xù)監(jiān)測,然而現(xiàn)有的微電極系統(tǒng)操作繁瑣,設(shè)備昂貴。本課題組研究開發(fā)了兩種高柔韌性全固態(tài)離子選擇性電極,以石墨烯為離子-電子轉(zhuǎn)換層,并在其表面原位制備了硫離子和pH值選擇性薄膜,實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)離子的特異性、高靈敏度測定,同時(shí)研究還將其用于生物膜前期代謝活性的監(jiān)測,獲得了材料表面SRB生物膜代謝活性的變化趨勢 (圖8)。
圖8 全固態(tài)硫離子選擇性電極的離子傳導(dǎo)示意圖及SRB生物膜代謝活性監(jiān)測性能
2.2 基于熒光探針測定SRB生物膜代謝活性
本課題組研究開發(fā)了有機(jī)小分子硫化物熒光探針,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對生物膜中硫化物的穩(wěn)定檢測還能對其進(jìn)行特異性熒光成像,解析SRB生物膜內(nèi)代謝活性的空間分布狀態(tài)。此外,研究利用SRB細(xì)胞增殖過程中,呼吸鏈中的NADPH/NADP,F(xiàn)ADH/FAD,F(xiàn)MNH/FMN和NADH/NAD的比值升高,SRB代謝中間體還原可將刃天青還原為具有強(qiáng)的熒光特性物質(zhì),利用此特點(diǎn)來測定SRB生物膜代謝過程的活性變化,并實(shí)現(xiàn)了SRB種群濃度和活性狀態(tài)的同時(shí)測定和對照分析 (圖9)。
圖9 熒光探針測定SRB生物膜表面種群濃度和生物膜代謝活性
3 結(jié)論及展望
針對腐蝕微生物SRB的快速檢測要比構(gòu)建其它微生物檢測方法復(fù)雜,因?yàn)镾RB種群多種多樣,分布廣泛,目前已經(jīng)有13個(gè)屬,共計(jì)40余種SRB被報(bào)道出來。因此快速檢測海洋環(huán)境中SRB最重要的是選擇合適的識別方法。就目前的研究現(xiàn)狀,最合適的SRB識別方式是通過其特征代謝過程實(shí)現(xiàn)對SRB的特異性識別,因?yàn)榭贵w等生物識別材料的高選擇性限制了這些生物材料在SRB檢測中的使用,不可能使用一種生物材料檢測所有SRB種群的濃度;其次,生物印跡薄膜的選擇性程度較低,能夠產(chǎn)生干擾的物質(zhì)較多。而且這兩類識別手段的非特異吸附問題無法得到較好解決,對檢測信號的干擾較大。通過特征代謝產(chǎn)物硫化物實(shí)現(xiàn)對SRB的特異性識別,在保證了選擇性的同時(shí),避免了使用生物識別材料出現(xiàn)的穩(wěn)定性差、價(jià)格昂貴、非特異性吸附不可避免等缺點(diǎn)。同時(shí),通過特征代謝產(chǎn)物硫化物實(shí)現(xiàn)對SRB的特異性檢測還具有較高的普遍性,源自不同種群的SRB均可以通過這種方法檢測。
然而,這類檢測方法仍需較長的SRB培養(yǎng)時(shí)間以積累代謝產(chǎn)物硫化物。因此,進(jìn)一步的研究將集中在繼續(xù)縮短檢測時(shí)間,主要是SRB培養(yǎng)時(shí)間方面,這對識別材料和檢測技術(shù)提出了更高的要求。