聚γ谷氨酸軛合的重組假單胞菌對(duì)Cu(Ⅱ)的吸附和絮凝作用.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，重金屬污染成為全球性問(wèn)題。重金屬污染不僅對(duì)環(huán)境構(gòu)成威脅，而且會(huì)危害人類健康，治理重金屬污染顯得日益重要。微生物在治理重金屬污染中具有良好的前景。
　　惡臭假單胞菌具有很強(qiáng)的抗逆性，可利用多種碳源生長(zhǎng)，能降解環(huán)境中多數(shù)污染物，是環(huán)境優(yōu)勢(shì)菌種。金屬硫蛋白分子量小，可結(jié)合重金屬，在治理重金屬污染中具有重要作用。γ-PGA是一種水溶性、可生物降解、可食用、對(duì)人類和環(huán)境無(wú)毒性的高分子聚合物，可吸附重金屬，是生物絮凝劑。將γ-

2、PGA與能吸附重金屬的工程菌連接，利用γ-PGA的絮凝性能，可將吸附有重金屬的菌體沉降，使重金屬隨著菌體從受污染的水中分離出來(lái)，達(dá)到治理重金屬污染的效果。
　　本研究運(yùn)用表面展示技術(shù)，構(gòu)建了可表達(dá)(InaQ-N)2-GlnBP-GFP融合蛋白的大腸桿菌重組菌MB543，利用InaQ-N的表面展示功能，將(InaQ-N)2-GlnBP-GFP錨定在MB543表面，并利用MB543研究了MB543-PGA復(fù)合材料的絮凝性能。在加入二價(jià)

3、陽(yáng)離子后，復(fù)合材料可以發(fā)生絮凝作用。MB543表達(dá)了GFP，在熒光顯微鏡下通過(guò)觀察GFP熒光，直觀檢測(cè)了菌體隨PGA絮凝的結(jié)果:加入10 mM Cu2+后，溶液中可見絮狀物產(chǎn)生，在熒光顯微鏡下可見菌體隨γ-PGA的絮凝而聚集到了一起，溶液中含有的游離菌體極少。隨后用惡臭假單胞菌AB92019作為宿主菌，構(gòu)建了可表面展示(InaQ-N)2-GlnBP-(SmtA)2融合蛋白的重組菌MB546;通過(guò)Western Blot、免疫熒光顯微鏡鏡

4、檢、流式細(xì)胞儀分析，對(duì)融合蛋白進(jìn)行了表面定位分析;將γ-PGA用NHS/EDC進(jìn)行活化后，利用融合蛋白的GlnBP部分作為菌體與γ-PGA結(jié)合的位點(diǎn)，制成MB546-PGA復(fù)合材料。采用該復(fù)合材料吸附Cu2+離子，取得了良好的吸附效果，在Cu2+初始濃度為32 mg/L時(shí)，吸附率可達(dá)98％.吸附動(dòng)力學(xué)分析表明，復(fù)合材料對(duì)Cu2+的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。等溫吸附的研究表明，復(fù)合材料對(duì)Cu2+的吸附更符合Frundlich模型，通過(guò)La

5、ngmuir模型計(jì)算得到復(fù)合材料對(duì)Cu2+最大吸附容量為127.73 mg g-1。通過(guò)向復(fù)合材料中加入0.04M氯化鈣，將復(fù)合材料進(jìn)行絮凝，1h后絮凝效率達(dá)到96％。樣品用電鏡檢測(cè)，顯示MB546-PGA復(fù)合材料與MB546菌體相比，菌體之間更加緊密，加入CaCl2使復(fù)合材料絮凝后，復(fù)合材料在致密地結(jié)合在了一起。紅外光譜數(shù)據(jù)表明，γ-PGA可能通過(guò)羰基和氨基與重組菌結(jié)合;MB546-PGA復(fù)合材料的羥基、氨基可能參與了吸附Cu2+過(guò)程