催化杀灭水产病原菌的研究（SHP-250使用）

0 引言

养殖鱼类频繁发生因细菌引起的疾病，使水产养殖业遭受了极大的损失. 为了防治病害，目前养 殖者多采用传统的消毒灭菌方法，频繁大量地施用各种化学消毒剂、抗菌素类、磺胺类等药物，这些 药物因成本高、刺激大、效率低、副作用多，无法从根本上解决问题 . 因此寻找新型实用的高 效、环保、安全型杀菌消毒方法，是水产养殖业亟待解决的问题之一.

1 材料与方法

1. 1 仪器与试剂

精宏SHP-250 型生化培养箱购自上海精宏实验设备有限公司; VS － 1300U 超净工作台购自苏州净化 设备有限公司; ZWSSJD30 紫外灯 (功率 30 W，主波长 254 nm) 产自上海亚明灯泡厂有限公司; 纳 米 TiO2，锐钛型，平均粒度≤15 nm，产自上海珠尔钠高新粉体材料有限公司.

1. 2 实验菌种

大肠杆菌 (Escherichia coli) (菌株号: K12 AS1. 365)、嗜水气单胞菌 (Aeromonas hydrophila) (菌 株号: BS － 1) 由集美大学水产学院免疫实验室提供，鳗弧菌 (Vibrio anguillarum) (菌株号: M3) 由集美大学水产学院病原生物实验室提供.

1. 3 菌种培养

从 4 ℃冰箱内取出嗜水气单胞菌、鳗弧菌、大肠杆菌 3 种菌种，转接到固体斜面培养基上，置 28 ℃培养箱中培养 24 h，使其活化. 之后，将菌种接种到 LB 固体培养基上，通过划线法稀释菌落后 再培养，挑选典型菌落接种到 LB 肉汤培养基内，并进行恒温振荡培养以达到指数期菌液，供后续实 验使用.

1. 4 杀菌效果测定

将 5 mL 用生理盐水稀释的指数期菌液注入细胞培养板内，3 组实验菌液浓度均为 1. 0 × 106 cfu /mL， 加入一定量的纳米 TiO2，使其质量浓度分别为 0. 01，0. 1，1. 0 g /L，每组分别在紫外灯或日光照射下 进行光催化反应. 用紫外灯为光源时，光源与培养板之间距离固定为 50 cm，每间隔 30 min 采样一 次; 用日光为光源时选择在晴天 10∶ 00—15∶ 00 时段内进行实验，每间隔 30 min 采样一次; 空白组不 加纳米 TiO2 并置于黑暗的恒温培养箱内按相同时间间隔采样. 本实验通过平板菌落计数法测定光催 化材料的杀菌率以评价其抗菌性能，杀菌率计算公式为: 杀菌率 = (空白组的菌落数 － 实验组的菌落数) /空白组的菌落数 × 100 % .

2 结果与讨论

在紫外光下，当纳米 TiO2 质量浓度为 0. 01 g /L 时，催化反应 60 min，能杀死约 40 % 的大肠杆菌和嗜水气单胞菌，而对鳗弧菌的杀灭率为 70 % ，可见纳米 TiO2 浓度过低时杀菌效 果并不十分理想. 研究也表明纳米 TiO2 质量浓度过低时杀菌率不高. 当纳米 TiO2 质量浓度为 0. 1 g /L 时，催化 60 min 对 3 种细菌的杀灭率皆在 95 % 以上，杀菌率显著提高. 当纳米 TiO2 质量浓度为 1. 0 g /L 时，对细菌的杀灭率虽然能达到 98 % 以上，但是由于浓度过高，溶液已较为混浊，催化剂未得到充分利用.改用日光为光源时，纳米 TiO2 0. 01 g /L 浓度组对 3 种细菌的杀菌率都未超过 50 % ，显示纳米 TiO2 浓度过低时杀菌效果并不明显; 而 0. 1 g /L 和 1 g /L 组的杀菌效果则显著提高. 虽然在日光催化 时大肠杆菌的存活率稍高，但大肠杆菌种并不是水产养殖业的危害菌种，而对嗜水气单胞菌和鳗弧菌 这两种致病菌的杀灭作用高浓度的 2 组都达到 93 % 以上.

3 结论

1) 在含有紫外光的光源催化下，纳米 TiO2 对水体病原菌具有较好的杀菌能力. 质量浓度为 0. 1 g /L的纳米 TiO2 溶液对嗜水气单胞菌和鳗弧菌二种致病菌具有强烈的杀灭作用，在紫外灯下 2 h 对鳗弧菌的杀灭率超过 98 % ，对嗜水气单胞菌的杀灭率达到 100 % .
2) 对于纳米 TiO2 进行光催化作用所需的光源，以往的研究大多认为必须在紫外光照射时才有明 显的灭菌效果 . 而本实验在日光下进行的实验结果表明，纳米 TiO2 在自然环境中只需日光照射就 可具有良好的灭菌效果，日光催化效果与紫外光催化效果相近，无需额外使用人造光源，这有利于该 技术在水产养殖业中的推广应用.



 

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