地衣芽孢杆菌富集镉的特性及机理研究

摘要

本文是为了解地衣芽孢杆菌富集镉的特性及机理,为该菌在镉污染治理中的应用提供理论基础。通过探究镉的初始浓度、培养时间、通气量、接种量对地衣芽孢杆菌富集Cd2+特性的影响,进一步利用红外光谱、圆二色光谱、扫描电镜-能谱仪和原子力显微镜探讨菌体富集Cd2+的机理。结果表明:在一定培养条件下,接菌量为6%,培养24 h,菌体对Cd2+的富集趋于平衡;100mL的细菌培养瓶中装40～50mL的液体培养基较为适宜;经驯化后的菌体对初始质量浓度为50～500mg·L-1的Cd2+都具有一定的耐受性和富集能力;菌体富集Cd2+后细胞壁及内部有大量颗粒物并检测出有镉元素,对Cd2+的富集主要依靠细胞壁上的羟基(-OH)、羰基(-CO-)、酰胺基(-CO-NH-)、磷酸基(-PO43-)等基团,而且重金属Cd2+还改变了菌体蛋白的空间构象。因此,本研究初步表明地衣芽孢杆菌抗镉和富集镉的机制是菌体表面的功能基团、表面分泌物聚集和富集Cd2+,以及将Cd2+运输到菌体内部进行富集。