Pseudomonas putida胞外聚合物吸附重金属镍的空间差异性及其作用机理

作     者：殷柏轩 孙水裕 黄宇 廖小健 刘敬勇 卢明敏 曾刘婷 李寿朋 YIN Baixuan;SUN Shuiyu;HUANG Yu;LIAO Xiaojian;LIU Jingyong;LU Mingmin;ZENG Liuting;LI Shoupeng

作者机构：广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 广东工业大学分析测试中心广州510006 广东环境保护工程职业学院佛山528216 国科(佛山)检测认证有限公司佛山528000 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2024年第44卷第5期

页      面：25-36页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主　　题：胞外聚合物 空间差异 重金属胁迫 恶臭假单胞菌 生物吸附 

摘      要：结合态的胞外聚合物(Bound Extracellular Polymeric Substances,B-EPS)在处理重金属污染方面表现出较大的潜力,其在微生物细胞膜上呈动态双层结构:外层松散结合层EPS(Loosely Bound EPS,LB-EPS)和内层紧密结合层EPS(Tightly Bound EPS,TB-EPS),内外层EPS成分的空间分布及其对废水中重金属的消减规律目前尚不明确.本研究以恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida,***)为研究对象,探究目标重金属Ni(Ⅱ)胁迫前后***产生的B-EPS的内外层EPS的物质组成与吸附性能的差异.胁迫试验结果表明,***在10 mg·L^(-1) Ni(Ⅱ)胁迫下,B-EPS产量最高,TB-EPS蛋白质含量增加19.87%,LB-EPS蛋白质含量减少14.96%,多糖和核酸组分无明显变化.Ni(Ⅱ)吸附试验结果表明,B-EPS、TB-EPS、LB-EPS均能在30 min达到吸附平衡,TB-EPS在B-EPS吸附Ni(Ⅱ)过程中起到主要作用.内外层EPS在吸附Ni(Ⅱ)时在空间差异性,TB-EPS与LB-EPS中蛋白质含量与Ni(Ⅱ)吸附容量具有正相关性.3D-EEM和FTIR机理实验结果表明,内外层EPS蛋白质含量的不同是产生吸附空间差异性的主要原因.Ni(Ⅱ)胁迫可以提高TB-EPS中酪氨酸/色氨酸类氨基酸和蛋白质的含量,并使其中的C=O、–COO–、C–N、C–OH等官能团含量增加,提高EPS与Ni(Ⅱ)络合能力.本研究可为提取EPS处理含重金属废水提供理论指导.