降銅、鉛離子乳酸菌的篩選及機(jī)制初探.pdf

1、隨著工業(yè)污染的加重，大量的重金屬進(jìn)入至生態(tài)系統(tǒng)中。水、大氣及土壤中的重金屬呈現(xiàn)出指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。重金屬污染不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境影響極大，還嚴(yán)重威脅到人類的健康。其中，對(duì)有毒重金屬鉛的暴露可導(dǎo)致人體多個(gè)器官或系統(tǒng)的損傷。過量的銅暴露同樣可引起各種機(jī)體損傷。因此，亟待尋找一種有效且可廣泛應(yīng)用的重金屬污染解決方法。乳酸菌具有安全，對(duì)環(huán)境無毒害的特點(diǎn)。隨著研究的深入，乳酸菌降重金屬的作用逐漸受到人們的關(guān)注。通過乳酸菌的去除效應(yīng)可快速而高效地修復(fù)重金屬銅

2、、鉛污染，是一種經(jīng)濟(jì)的新興重金屬修復(fù)方法。
　　本試驗(yàn)以分離于發(fā)酵食品的乳酸菌為研究對(duì)象，在其對(duì)Cu2+、Pb2+的抗性及降低效力的基礎(chǔ)上篩選具有降銅、鉛離子潛力的乳酸菌;探究了各因素對(duì)優(yōu)選菌株降低銅、鉛離子的影響，并初步探討了其機(jī)制和循環(huán)再生性能。具體試驗(yàn)結(jié)果如下:
　　(1)通過測(cè)定Cu2+、Pb2+對(duì)乳酸菌的最小抑菌濃度(MIC)及菌體對(duì)Cu2+、Pb2+的去除率，篩選得到具有Cu2+抗性且降低效力最強(qiáng)的植物乳桿菌Lp

3、533及Lp542，具有最高Pb2+抗性及降低效力的Lp520菌株。
　　(2)研究了起始pH值、菌體濃度、Cu2+濃度、其他金屬離子及熱處理五因素對(duì)Lp533、Lp542菌株降銅離子的影響，并以Cu2+去除率為響應(yīng)值，對(duì)前三個(gè)因素進(jìn)行響應(yīng)面分析，結(jié)果表明:兩試驗(yàn)菌株對(duì)Cu2+的去除率均隨pH值及菌體濃度的加大而提高，隨Cu2+濃度的升高而降低。其他金屬陽離子可使菌體對(duì)Cu2+的降低效力下降，且不同離子的影響程度不同。經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化

4、得到Lp533菌株降銅離子的最佳條件分別為:菌體濃度2.5g/L、Cu2+濃度29.19mg/L、起始pH值6.0;而Lp542菌株則在菌體濃度為2.5g/L、Cu2+濃度為26.42mg/L、起始pH值為6.0時(shí)對(duì)Cu2+的去除率達(dá)到最高。
　　起始pH值、菌體濃度、溫度、熱處理四個(gè)因素對(duì)Lp520菌株降鉛離子的影響研究結(jié)果表明:Lp520菌株對(duì)Pb2+的降低效力隨著pH值和菌體濃度的升高而升高;溫度及熱處理對(duì)菌體吸附Pb2+具

5、有一定影響，但不顯著。
　　(3)初步研究了試驗(yàn)菌體的降銅、鉛離子機(jī)制:由熱力學(xué)研究得到Lp520菌株降鉛離子遵循Langmuir模型，且菌株對(duì)Pb2+的最大飽和去除量qmax為211.32mg/g。通過動(dòng)力學(xué)擬合得到Lp533和Lp542菌株降銅離子、Lp520菌株降鉛離子均遵循偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;并通過掃描電鏡及能量色散X射線光譜均進(jìn)一步表征了試驗(yàn)菌體對(duì)銅、鉛離子降低。
　　(4)通過循環(huán)再生試驗(yàn)得到去離子水基本無法解析L