半导体纳米材料在光激发下产生光电子和空穴，从而影响微生物的生长。孔洞的氧化会对细菌造成损害，光电子的作用可能会促进微生物的新陈代谢。本研究以大肠杆菌为研究对象，通过对OD600和CFU的测定，评价大肠杆菌在添加外源性CdS纳米颗粒后的生长变化。结合细胞内氧化酶活性的测定、丙酮酸和丙二醛的浓度以及实时荧光定量PCR对相关基因的分析，解释了CdS对大肠杆菌代谢的影响。结果表明，在光照条件下，CdS的加入增加了32.4%，丙酮酸积累增加了34.6%。分裂蛋白基因FtsZ上调并保持在50%以上，三羧酸循环关键酶基因icdA和gltA的相对表达分别上调86%和103%。这表明微生物可以利用半导体光电子来促进自身的生长和代谢。研究结果有助于加深对纳米颗粒与微生物相互作用的理解。