农业环境科学学报

作者：蒋宇,刘单鹏,汤宇晴,赵升,熊轩,严贵丽,欧阳凯

单位：湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128,湖南农业大学资源学院, 长沙 410128

关键词：黏土矿物,恶臭假单胞菌,生物膜,氧化应激反应,代谢活性,

基金：湖南省自然科学基金面上项目（2024JJ5202）；湖南省教育厅重点项目（24A0163）；国家自然科学基金青年基金项目（42007021）；中国博士后科学基金项目（2020M672498）

为揭示土壤中黏土矿物对细菌生物膜生长发育的影响机制，本研究借助多功能酶标仪、荧光显微镜等科学仪器，结合结晶紫染色法、荧光检测等技术手段，探讨了3种典型黏土矿物（蒙脱石、高岭石、针铁矿）对恶臭假单胞菌KT2440细胞生长及生物膜形成的影响。结果表明：相较于纯培养体系，蒙脱石处理体系中细菌生物膜生物量增加了78.95%，低浓度阈值内的针铁矿（0~5mg·L-1）和高岭石（0~100 mg·L-1）对细菌生物膜的形成均有不同程度的促进作用，而高浓度针铁矿（>5 mg·L-1）和高岭石（>100 mg·L-1）处理体系则显著抑制细菌生物膜形成，最高抑制率分别达83.78%和34.72%。通过共沉降试验和荧光显微镜观察发现，针铁矿能有效吸附并杀死细菌。针铁矿、高岭石诱导产生的活性氧（ROS）含量分别是纯培养体系的3.66倍和1.97倍；针铁矿在与恶臭假单胞菌共培养 192 h后，细胞内三磷酸腺苷（ATP）含量相比纯培养体系降低了 58.21%。蒙脱石通过静电互斥作用减少对细菌细胞膜的损伤，并利用高比表面积促进细胞定殖，显著增强其生长与生物膜形成。针铁矿和高岭石在低浓度时可以杀死部分细胞，释放营养物质促进生物膜形成，而高浓度则通过诱发氧化应激破坏细胞代谢功能，抑制生物膜发育。

来源：2025年第12期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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