胞外聚合物对莱茵衣藻去除重金属的影响【字数:8346】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 3
1.2.1不同重金属离子对莱茵衣藻的毒性3
1.2.2莱茵衣藻EPS的提取及去除EPS后莱茵衣藻的生长情况3
1.2.3 EDTA提法取对莱茵衣藻细胞活性的影响.4
1.2.4有无EPS的莱茵衣藻对四种重金属的去除4
2结果与分析..4
2.1重金属胁迫对莱茵衣藻生长的影响...4
2.2莱茵衣藻EPS的表征及去除EPS后藻细胞活性分析..6
2.3 EDTA提取法和离心法对莱茵衣藻的生长影响....6
2.4有无EPS的莱茵衣藻对重金属的去除情况..................7
2.4.1有无EPS的莱茵衣藻对铅的去除...........7
2.4.2有无EPS的莱茵衣藻对镉的去除............7
2.4.3有无EPS的莱茵衣藻对铜的去除............8
2.4.4有无EPS的莱茵衣藻对锌的去除...........8
2.4.5有无EPS的莱茵衣藻对四种重金属的去除率...9 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^
3 讨论...........10
3.1重金属胁迫对莱茵衣藻生长的影响.10
3.2提取莱茵衣藻EPS的方法....10
3.3有无EPS的莱茵衣藻对四种重金属的去除率............10
致谢11
参考文献11
胞外聚合物对莱茵衣藻吸附重金属的影响
引言
重金属是一类对生态环境造成极大危害的一类污染物。重金属在进入环境后不能被生物降解,往往可以通过参与食物链循环并最终在生物体内积累。重金属在生物体内会破坏生物体正常的生理代谢活动,危害人体健康[1]。重金属污染近年来已成为突出的水环境问题,重金属污染的治理方法已成为全球的热点研究领域。有研究发现某些重金属离子在较低浓度下能够促进微藻生长,Cd在催化二氧化碳的水化反应中可以代替Zn作为碳酸酐酶的辅因子起积极作用,而高浓度的重金属则有效的抑制微藻的各项生理代谢。随着重金属浓度的提高,微藻受到的胁迫不断加强,重金属的毒性取决于微藻的种类、重金属的浓度以及重金属与微藻的接触时间等多种因素。了解重金属毒性背后的完整机制将有助于开发新的生物技术策略,用于污染土壤和水体的生物修复。近年来,在微藻领域的研究使微藻吸附回收废水中的重金属离子作为一种生物吸附手段逐渐被重视,重金属对微藻生长和毒性方面的影响是其主要研究方向之一。
微藻胞外聚合物(EPS)是微藻细胞所分泌的一类有机高分子物质,主要由蛋白质、多糖、核酸、糖醛酸、糖蛋白、脂类、腐殖质类物质、糖蛋白等构成,具有多种生物作用。根据其与细胞结合的松紧程度,EPS可分为可溶态(soluble EPS)、松结合态(looselybound EPS)和紧结合态(tightlybound EPS)等组分[2]。微藻胞外聚合物(EPS)含有大量的负电荷官能团,这使EPS对重金属离子具有较强的结合能力[34],是微藻抵抗重金属的主要成分,所以EPS被视为在重金属结合能力和生物解毒方面具有巨大应用潜力的新型物质;有的研究已经指出,EPS中的蛋白质与多糖主要承担了对重金属的耐性功效,而目前有关微生物胞内对重金属形态转化的研究已有很多,据报道磷酸盐是导致 R. glutinis中Pb2+固定化的原因[5]。并且过量的重金属可以刺激细胞内抗氧化系统和谷胱甘肽系统的活性[6]。特别是,在金属硫蛋白中衍生自谷胱甘肽的植物螯合素能够结合多种重金属[7]。而且之前学者大多研究了影响EPS重金属吸附性能的环境因素,如pH,温度和平衡状态等[89]。然而在EPS对微藻去除重金属中的作用的相关研究不多,在这个领域需要更深入的研究。
莱茵衣藻是单细胞、带鞭毛的真核生物,隶属于绿藻门团藻目衣藻属[10]。由于莱茵衣藻已完成基因组测序,序列结构比较清楚;且培养条件简单,生长较快、周期短,是微藻中较为典型的代表,已有研究表明[1113],莱茵衣藻细胞在重金属离子的刺激下能分泌大量的可溶性的EPS,故本文选取莱茵衣藻作为研究对象。
本试验采用EDTA法对莱茵衣藻EPS进行提取,在不同重金属浓度处理下,通过测定去除和未去除EPS的莱茵衣藻对重金属的去除情况,比较有无EPS的莱茵衣藻对四种重金属富集的规律。本文研究EPS对莱茵衣藻吸附吸收重金属的影响有助于微藻EPS对重金属污染治理的应用和在大尺度范围内针对微藻EPS对重金属环境生物化学效应的影响进行科学地评价并进一步了解水体环境中微藻EPS对重金属元素环境生物化学循环的影响过程[14]。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 实验用藻种 莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii,WT)购于美国明尼苏达大学植物与微生物生物学系衣藻资源中心(美国,明尼苏达州)。
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