第33卷，第11期 2013年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33 ,No. 11 -pp3041-3043
November ; 2013
微生物胞外聚合物对重金属镐的解毒作用及红外光谱分析
张海欧1，周维芝1，2*，马玉洪1，赵海霞1，张玉忠
1.山东大学环境科学与工程学院，山东济南250100
2.山东大学生命与科学学院国家重点实验室，山东济南250100
摘要为探索微生物胞外物在微生物对重金属的抗性和去除过程中的作用，比较分析了对重金属具有不同抗性和去除率的菌株SCSE425-7和SCSE709-6胞外物的产生情况和菌株的红外光谱谱图。结果表明，在含条件增养时，菌株SCSE425-7表现广较高的铜抗性，分必广相对较多的可溶性胞外多糖；而菌株 SCSE709-6镉抗性较SCSE425-7低，但镉的生物去除性能较好，分泌了更多不可溶胞外聚合物。这说明，在重金属毒性胁迫下，微生物分泌的可溶性胞外多糖可能有助于提高微生物对重金属的抗性，而不可溶性胞外聚合物有助于重金属的微生物吸附。菌株红外光谱分析结果表明不可溶胞外聚合物上的酰胺基和羧基是其吸附离子的主要官能团，
关键词胞外聚合物：红外光谱：吸附
中图分类号：0657.3；0636.1文献标识码：A
引言
重金属污染修复一直是环境领域研究的难点和热点，其中镉是一种广泛应用的、污染面积最广、危害最大的重金属元素之一，因而镉污染及其治理受到高度关注门。微生物对水体中重金属的解毒作用包括两方面，一是通过分泌胞外物阻隔重金属离子与菌体的近距离接触，使微生物对重金属具有高耐受性或高抗性：二是微生物菌体可与重金属离子近距离接触，并可通过胞外物分必和/或特殊代谢途径经细胞表面吸附、内部累积和外部沉淀卷积重金属离子将重金属离子从水体中去除2）。具有重金属去除作用的微生物应用于重金属污染水体和土壤的修复技术近年来得到了广泛关注。微生物修复技术由于成本低、无二次污染，使其在重金属污染治理领域具有潜在的应用价值，是重金属污染治理的重要研究方向之一
大量研究表明微生物分泌的胞外聚合物（extracelluar polymeric substances：EPS）对重金属的去除起着重要作用[3.4]。EPS是一定环境条件下微生物分泌于体外的高分子聚合物，有两种形式，分泌到培养基中的可溶性EPS（soluble EPS)和与细胞紧密结合的不可溶性EPS(insolubleEPS）3]。可溶性EPS主要由可溶性胞外多糖（solublepolysaccharides）
收稿日期：2013-01-30，修订日期：2013-04-10
DOI : 10. 3964/j. issn. 1000-0593 (2013)11-3041-03
组成，包括杂多糖和同聚多糖。可溶性胞外多糖能够有效抵抗干燥及毒性环境；不可溶性EPS(insolubleEPS）主要包括不可溶性胞外蛋白（proteins）和不可溶多糖（insolublepoly saccharides)中的荚膜多糖及粘多糖5.6]。研究表明某些分离纯化的微生物EPS可以鉴合沉淀重金属，从而使重金属离子从水体中去除汀。但是在活菌培养过程中，微生物胞外物对重金属的解毒作用及其相互作用的解还十分有限，对可落性和不可溶性EPS在水环境重金属离子的去除和微生物的解毒作用国内外很少报道。
本文研究两株对重金属钢具有不同抗性和去除率的深海菌株SCSE425-7和SCSE709-6在不同镉浓度下产生的可溶性胞外多糖和不可溶性EPS对菌株生长和去除的影响，并通过菌株红外光谱谱图分析菌株去除重金属离子的主要作用方式。
1实验部分 1.1仪器
RH-Q型全温振荡器（江苏荣华），5804R型高速冷冻离心机（德国Eppendorf），TAS-990原子吸收分光光度计（北京普析通用），752型紫外-可见分光光度计（上海善华），20SX 型FTIR光谱仪（美国Nicolet）。LDZX-5OKB立式压力蒸汽
基金项目：国家自然科学基金项目（51178255，31290231），国际海域资源调查与开发十二五"计划项目(DY125-15-T-05)资助作者简介：张海欧，女，1988年生，山东大学环境科学与工程学院硕士研究生
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*通讯联系人e-mail：wzzhou@ sdu,edu.en