出芽短梗霉菌JB16铅镉吸附特性的研究北大核心

【目的】本文对污染土壤中的耐重金属菌株进行分离鉴定,研究菌株在不同条件下对吸附铅镉的影响因素。【方法】通过生理生化特征及ITS序列分析确定菌株种属,采用平板划线法确定最大耐铅镉浓度并探究菌株吸附的最佳条件;通过准二级动力学、Langmuir和Freundlich等温吸附的模型及红外光谱探究吸附过程。【结果】菌落形态和ITS序列分析鉴定表明,筛选分离的JB16为出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans),最大耐铅浓度达1500 mg/L,最大耐镉浓度达750 mg/L,最大耐铅镉混合浓度达1500 mg/L和300 mg/L。通过单因素实验(温度、时间、菌龄、pH、湿菌体浓度和初始重金属浓度)得出结论,在温度30℃、时间2 h、菌龄72 h、pH 6、湿菌体浓度5 g/L和初始铅浓度150 mg/L的最佳条件下,菌体对铅的吸附率为88.5%;在温度30℃、时间1 h、菌龄96 h、pH 6、湿菌体浓度5 g/L和初始镉浓度20 mg/L的最佳条件下,菌体对镉的吸附率为59.4%。菌株吸附铅镉过程符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型,为表面单分子层吸附。扫描电镜和红外光谱分析表明,重金属离子对菌体造成影响,吸附前后形态发生变化,细胞表面的羟基、羧基、饱和C−H键和酰胺基等基团参与了吸附过程。【结论】菌株JB16具有一定的铅镉吸附效果,为修复重金属铅镉污染的水体和土壤提供宝贵的菌种资源和数据支持。     

梭鱼草叶片抗氧化酶、抗坏血酸-谷胱甘肽循环与乙二醛酶系统对铅胁迫的响应

本研究以液培法考察了不同浓度Pb2+胁迫下梭鱼草叶片丙二醛（MDA）与叶绿素含量、抗氧化酶活性、抗氧化剂含量及乙二醛酶系统的变化规律。结果表明：经5.0 mg L-1 Pb2+胁迫14 d和21 d时，梭鱼草叶片叶绿素含量、抗氧化酶活性[过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）]、抗氧化剂含量[抗坏血酸（AsA）、脱氢抗坏血酸（DHA）、谷胱甘肽（GSH）、非蛋白巯基总肽（NPT）和植物螯合肽（PCs）]没有明显变化；同时，21 d时叶片细胞中甲基乙二醛（MG）含量显著增加，而MDA含量无明显增加。经10.0 mg L-1 Pb2+处理21 d时，梭鱼草叶片MDA、MG、GSH及NPT含量及过氧化物酶（POD）活性明显增加，而脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、甲基乙二醛酶Ⅱ（GlyⅡ）活性呈相反变化趋势。在15.0 mg L-1 Pb2+处理期间，叶片MDA含量显著增加，此时GSH、NPT、PCs被诱导合成以螯合细胞中过量积累的Pb2+；同时，叶片POD、SOD、APX活性和AsA含量显著增加。经15.0 mg L-1 Pb2+处理21 d时，虽然梭鱼草叶片甲基乙二醛酶I（GlyI）活性明显增加，但是MG含量仍然增加，且GlyⅡ活性明显下降，此时乙二醛酶系统已经不能缓解高浓度Pb2+胁迫诱发的羰基胁迫。梭鱼草叶片对5.0 mg L-1 Pb2+具有良好的耐受性。在较高浓度（≧10.0 mg L-1）Pb2+胁迫下，梭鱼草叶片细胞膜脂过氧化作用加剧，此时其主要通过合成非蛋白巯基化合物、增加抗氧化酶活性及AsA含量以减缓氧化损伤。在试验期间，梭鱼草叶片乙二醛酶系统没有表现出明显的解毒作用。