乳酸菌吸附重金屬鎘(Ⅱ)的能力及機(jī)制研究.pdf

1、鎘是典型的環(huán)境重金屬污染物，容易遷移進(jìn)入食物鏈而危害人類的健康。由于其具有毒性強(qiáng)和易蓄積等特點(diǎn)，被國(guó)際癌癥研究中心列為Ⅰ類致癌物。生物吸附技術(shù)是脫除飲用水和其他液態(tài)食品中鎘的有效手段，而乳酸菌由于具有成本低廉、來(lái)源豐富、吸附性強(qiáng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在該方面具有重要優(yōu)勢(shì)。本研究以23株乳酸菌為受試菌株，對(duì)其吸附鎘的能力、影響因素和作用機(jī)制進(jìn)行了研究，獲得的主要結(jié)論如下。
　　(1)在pH4、5、6、7的條件下分別對(duì)23株失活乳酸菌吸附

2、鎘的能力進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)乳酸菌對(duì)鎘的吸附能力是pH依賴的，隨著pH的升高其吸附鎘的能力顯著增強(qiáng)，在pH4的條件大多數(shù)乳酸桿菌對(duì)鎘無(wú)吸附能力，僅有3株菌顯示了吸附能力，對(duì)鎘的吸附率范圍為9.2％～35.2％，而所有的乳酸球菌對(duì)鎘均有吸附能力，吸附率范圍為3.7％～29.1％;在pH7的條件下，乳酸菌對(duì)鎘的吸附能力達(dá)到最高，乳酸桿菌對(duì)鎘的吸附率為45.2％～81.7％，乳酸球菌對(duì)鎘的吸附率為66％～92.1％;乳酸球菌對(duì)鎘的吸附率通常大于乳

3、酸桿菌，在pH7的條件下，Enterococcus devriesei HLJ15005對(duì)鎘的吸附率達(dá)到了92.1％。
　　(2)從乳酸桿菌和乳酸球菌中各選擇兩株對(duì)鎘吸附能力強(qiáng)的菌株進(jìn)行進(jìn)一步研究。石炭酸復(fù)紅染色試驗(yàn)表明4株乳酸菌細(xì)胞表面均沒(méi)有莢膜結(jié)構(gòu);聚丙烯酰胺變性凝膠電泳試驗(yàn)表明4株乳酸菌中僅Lactobacillus acidophilus NCFM細(xì)胞表面存在S層蛋白結(jié)構(gòu)，其分子量為46kDa;進(jìn)一步的試驗(yàn)表明，該S層蛋白

4、在菌株NCFM吸附鎘的過(guò)程中不但沒(méi)有發(fā)揮關(guān)鍵促進(jìn)作用，反而抑制了菌株NCFM對(duì)鎘的吸附能力，通過(guò)5mol/L氯化鋰溶液將菌株NCFM的S層蛋白去除后，菌株對(duì)鎘的吸附能力明顯升高，升高幅度為14.5％。
　　(3)通過(guò)化學(xué)脫除和化學(xué)修飾的方法對(duì)乳酸菌細(xì)胞表面的關(guān)鍵組分進(jìn)行了處理，根據(jù)處理前后吸附能力變化，判斷乳酸菌吸附鎘的關(guān)鍵組分。結(jié)果表明，失活乳酸菌細(xì)胞壁上的肽聚糖在鎘的吸附過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，而蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)抑制了菌株對(duì)鎘的