电离辐射对微生物的影响

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1、电离辐射对微生物的影响摘要：电离辐射是一切能引起物质电离的辐射总称，具有较强的辐射形式，其中，高速带电粒子有α粒子、β粒子、质子，不带电粒子有中子以及X射线、γ射线。这些射线间接地通过引起水及其他物质的电离，形成游离基团（自由基）。再通过这些自由基与生物大分子物质反应并使之失活。关键词：【电离辐射】、【α射线】、【β射线】、【γ射线】、【微生物】【诱变育种】【辐射灭菌】前言电离辐射产生的自由基没有作用的特异性，它们能作用于一切细胞成分，微生物的死亡通常是它们对DNA作用的结果，而且没有光复活作用。不同的微生物对电离辐射的敏感性不同。处于不同生理阶段和不同生

2、理状态的微生物细胞对电离辐射的敏感性也不同。护性化合物的存在及其培养基中的含量也会影响微生物对电离辐射的敏感性，这种保护性化合物亦可能在抗电离辐射的微生物中大量存在。一、电离辐射对微生物影响的机制一般认为电离辐射有足够的能量首先使水发生电离，产生游离基·OH和H·，然后作用于细胞大分子。即HO→HO+e｜＿　·OH+HHO+e→HO→H·+OH在有氧的情况下，氧还可以生成一些具有强氧化性的基团：O+e→OO+2e→O这些强氧化性基团使酶蛋白的―SH基氧化，从而引起细胞各种病理的变化。因此，如培养基中氧的浓度高，则微生物对电离辐射敏感，已被辐射破坏。若用惰性

3、气体代替氧气，或在培养基中加入含―SH基的化合物，可增强微生物对辐射的稳定性，减少辐射对细胞的损伤作用。二、常见电离辐射对微生物影响优缺点的比较1.X射线对微生物的影响X射线：—高能电子兹波0.6~1360A波长范围0.1~0.01nm，具有杀菌和诱变作用。波长越短、杀菌力越强，致死量以内的X射线可使微生物发生突变。χ射线在10~20cm照射2~30min可以杀死平板上大肠杆菌、炭疽杆菌、芽孢杆菌、白喉棒状杆菌和葡萄球菌等，但对液体培养基杀伤力不大。。2．γ射线对微生物的影响γ射线：辐射源是钴、銫及核反应堆。波长范围（0.01~0.001nm）。比X4射线

4、能量更高、穿透力更强，主要用于外照射，是目前辐射育种中最常用的射线之一。3．a与b射线对微生物的影响a射线：一般的微生物对a射线很敏感，而有一种嗜极菌对a射线的抗性很强，他能够暴露于数千倍强度的辐射下扔能存活，该细菌的染色体在接受1×10Gy以上的a射线后被破碎为数百个片段，却能在一天自我修复成原样。b射线：由电子或电子束组成的射线束，由加速器产生。穿透力强，电离能力弱。X射线的杀菌力不如紫外线，作用较慢。a与b射线的电离辐射作用较强，具有抑菌或杀菌作用；g射线的电离辐射作用弱，仅有抑菌作用和微弱的杀菌作用。但b与g射线穿透力强。在实际工作中主要是X、g和

5、b射线，用于消毒、食品保藏和育种等方面。a射线、高能质子、中子等因缺乏穿透力而不实用。利用X射线和g射线可以诱导微生物变异，筛选优良菌种。三、不同种微生物、微生物不同生长阶段对电离辐射的敏感程度不同1)、单细胞菌比较敏感，小球菌和链球菌抗性较强，芽孢有较强抗性。2）、芽胞比繁殖体对辐射更有抵抗性。革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌对辐射更有抵抗性。酵母比霉菌对辐射更有抵抗性四、影响微生物抵抗辐射的因素细菌的数量细菌的类型细菌的年龄氧气的存在与否五、电离辐射在微生物领域技术的应用1.在作物育种中的应用电离辐射具有产生早熟、矮秆、抗病、株型和育性突变的特点，在育种中应

6、充分运用和发挥这种特点，使之与育种目标紧密结合起来，已达到选育目的，比如在早熟性的选择上，应注重对前期营养生长和穗分化时间较长但后期籽粒灌浆快这类突变进行选择，实现早熟与高产的结合。2.医疗用品中辐射灭菌的研究应用医疗用品辐射灭菌是50年代末发展起来的一种新的灭菌工艺，它相对常规加热灭菌和化学灭菌具有以下优点：1）灭菌均匀彻底，能杀死各种细菌微生物（包括病毒）；2）价格便宜，节约能源；3）可在常温下灭菌，特别适用于热敏材料；4）由于g射线穿透力很强，产品可以在包装后进行灭菌，灭菌后可长期保存，特别适用于备战和偏远地区；5）无化学残留物，不污染环境。3.在食

7、品保藏中的应用辐射耐贮杀菌：低剂量照射（抑制发芽；杀灭昆虫和寄生虫；延缓水果和蔬菜的后熟过程）辐射巴氏杀菌：中剂量照射（杀菌、防腐；延长保藏期；改良食品的工艺品质）辐射商业杀菌：高剂量照射（香料、调味品的商业杀菌）4六、电离辐射对微生物影响的研究示例示例一：X射线对酵母菌繁殖的作用研究中国科学院微生物研究所的薛禹谷、尹光琳等证明在一定的γ射线剂量范围内，对对数期生长曲线式中的K值无影响，各种剂量处理后，酵母菌的生长曲线主要取决于存活的细胞数；酵母经γ射线照射后存活下来的菌数一旦进入对数期后，则其分裂能力基本不受影响。一、材料和方法菌种：中国学院微生物研究所

8、保藏的saccharomycecerevisiae，菌系R，菌号：