水環(huán)境中微生物及其胞外聚合物與重金屬作用機理研究.pdf

1、微生物細胞體所分泌的胞外聚合物(extracellular polymeric substance，EPS)在醫(yī)藥、制奶工業(yè)和環(huán)境廢水處理等領域扮演著重要的角色。為了探討微生物及其胞外聚合物與重金屬之間的作用機理，本研究采用實驗室模擬的方法逐級深入地解析了鈣化微生物對重金屬脅迫的生理響應、重金屬誘導下微生物EPS性質變異和重金屬與EPS結合機理3個層面的關系。研究結果表明，首先，鈣離子的存在能夠使Cd對藻細胞的毒害作用減小，并保護其避免

2、受到進一步損害。并且重金屬Cd對藻體脅迫壓力的減小是由于鈣化層的保護作用。其次，微量Cu誘導下Synechocystissp．能夠產生大量分子量分布范圍在14，000Da以上，且由苯環(huán)類蛋白和可溶性微生物產物所構成的EPS；并且EPS腐殖質類物質并不是微生物細胞直接分泌的產物，而是細胞殘體或EPS經歷腐殖化過程后的殘余物質。最后，針對重金屬Cd與2種具有不同類型EPS類蛋白結合機理的研究表明，在Cd濃度低于1×10-4mol·L-1、p

3、H值為4的條件下，Cd對LB具有顯著的猝滅效應；這種猝滅現象不僅與生色團的質子化效應有關，而且也與類蛋白與Cd結合位點的變化有關。同時，Cd與2種類蛋白物質三維光譜分析結果顯示，LB內熒光生色團性質和結構相對單一；而TB類蛋白的性質、結構與LB相比更具有多樣性的特點。pH值為10的條件下，LB和TB類蛋白熒光團的猝滅與2方面因素有關，一是與生成不產生熒光的EPS—Cd絡合物有關，二是與分子之間的碰撞所導致的熒光猝滅有關。該研究不僅在針對