过表达Na,K-ATPase基因增强了黑曲霉对硅灰石的风化能力

摘要

【目的】探究和证实黑曲霉钠钾ATP酶(NKA)在硅灰石风化过程中的作用。【方法】以野生型黑曲霉(WT)为原始菌株构建黑曲霉Na,K-ATPaseα1基因(NKAα1)高表达菌株oeNKA。通过测定不同时间点(0d、2d、4d、6d)oeNKA和WT生物量、培养液pH值和矿物风化释放的Ca2+浓度,并用X-ray diffraction (XRD)对风化后的矿物残渣进行检测,比较oeNKA和WT菌株对硅灰石这种硅酸盐矿物的风化效果。【结果】oeNKA菌株的NKAα1基因相对表达量和酶活分别为WT菌株的103倍和1.76倍。在持续6d的培养过程中,oeNKA与WT的菌丝体生物量变化趋势相同,在培养第2天时WT显著高于oeNKA,随时间差异逐渐缩小并在第6天达到最低;培养液pH值变化趋势相同,分别下降至3.64和3.87;oeNKA风化硅灰石时所释放Ca^2+浓度(1011.36±47.78μg/g)约为WT (248.30±25.21μg/g)的4倍;XRD检测图谱显示菌株oeNKA对硅灰石风化作用更明显。【结论】NKAα1过表达菌株oeNKA对硅灰石的风化能力显著高于WT菌株,且黑曲霉的NKA与硅灰石的风化有密切关联。