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孢杆菌、绿科生物、纳豆芽孢杆菌

2020/7/16 11:54:18发布148次查看
芽孢杆菌属于革兰氏阳性菌,细胞壁中含有大量肽聚糖和磷壁酸,因此能够提供大量的羧基、酰胺基等活性基团,这些基团可以失去质子而使菌体表面带有较强负电荷,使之能靠静电引力吸附重金属离子。例如,在蜡状芽孢杆菌吸附cd饱和平衡后,ph 值的升高或降低会改变菌体吸附cd的解吸率以及细菌表面所带电荷,说明静电吸附对蜡状芽孢杆菌吸附重金属cd起到一定作用。同时,在细胞吸附重金属离子过程中,细胞壁会与重金属离子进行离子交换,置换出其他阳离子。在蜡状芽孢杆菌吸附cd后,上清液中k+、na+、mg2+和ca2+离子含量增加,说明发生了离子交换作用。
常用于土壤重金属修复的菌株有菌根菌、假单胞菌、光合细菌、芽孢杆菌、酵母菌等,其中芽孢杆菌(bacillus)因具有较高的环境兼容性,且对重金属cd具有较好的吸附效果,在土壤重金属cd污染修复上具有较大的研究价值。本文就其应用及作用机制进行总结,以期为芽孢杆菌用于重金属污染修复提供理论依据。大多数芽孢杆菌属为革兰氏阳性菌,在缺乏营养或不良环境时能产生芽孢。常见用于土壤修复剂的芽孢杆菌有枯草芽孢杆菌(bacillus. subtilis)、巨大芽孢杆菌(bacillus megaterium)、胶质芽孢杆菌(bacillus mucilaginosus)、蜡状芽孢杆菌(bacilluscereus)、短小芽孢杆菌(bacillus pumilus)、地衣芽孢杆菌(baclicus lincheniformis)等。许多研究发现芽孢杆菌对重金属离子吸附效果明显。表2是几种芽孢杆菌对重金属cd2+的吸附水平,从表2可以看出,芽孢杆菌对水相中重金属cd的吸附率比较高,可将其应用到重金属废水、重金属污染土壤的修复中。
微生物通过各种代谢活动产生多种低分子量的有机酸(如甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸等),能影响土壤中重金属沉淀-溶解平衡,从而改变重金属在土壤中存在形态的分布。杨卓等利用反向高效液相色谱测定巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌发酵液中的有机酸成分,发现在发酵过程中巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌能产生柠草酸、檬酸、苹果酸等有机酸,而这些有机酸能改变土壤cd存在形态,提高土壤中cd的生物有效性。芽孢杆菌通过代谢活动产生的有机酸能活化土壤重金属cd,影响植物对cd的吸收,可用于微生物强化植物修复土壤重金属cd污染的研究。

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