鎘污染已經(jīng)成為嚴重威脅人們健康的公共安全衛(wèi)生問題,鎘暴露對血液、肝臟和腎臟等多種組織和器官會造成損傷。前期研究篩選得到了一株對鎘具有極強吸附作用的植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）CCFM8610,它能夠應(yīng)用于膳食,減除鎘對人體的毒性,因而有必要對乳桿菌對鎘的吸附機制進行解析,為其更好地應(yīng)用于機體鎘毒性防治提供理論基礎(chǔ)。本課題希望能夠?qū)θ闂U菌的重金屬吸附機制進行系統(tǒng)解釋,并試圖找到鎘在乳桿菌上的具體吸附位點。本課題主要研究結(jié)果如下:首先對發(fā)酵乳桿菌、干酪乳桿菌、羅伊氏乳桿菌、瑞士乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌等6個種的菌株進行鎘吸附能力的探究,實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同種的乳桿菌對鎘吸附?jīng)]有表現(xiàn)出顯著的種間差異,且同種乳桿菌株間存在顯著差異。乳桿菌對鎘離子的吸附動力學(xué)曲線表示,吸附是一個快速而高效的過程,在60min時間點已達到平衡吸附量的90%,并在100 min左右達到平衡值。準二級動力學(xué)方程較好擬合動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)（R²=0.9861）,說明乳桿菌的鎘吸附是一個物理和化學(xué)反應(yīng)共同作用的結(jié)果。對乳桿菌的比表面積與鎘吸附能力進行了相關(guān)性分析,結(jié)果... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

主要研究內(nèi)容Fig.1-1Mainresearchcontents

3結(jié)果與討論153結(jié)果與討論3.1乳桿菌鎘吸附能力的種間差異選擇發(fā)酵乳桿菌、干酪乳桿菌、羅伊氏乳桿菌、瑞士乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌6個種進行試驗，每個種從菌庫中隨機挑選7-8株進行鎘吸附試驗，吸附時使菌體濃度達到4g/L濕菌體重量，并以鎘離子的吸附率來表征菌株吸附重金屬離子的能力，結(jié)果如圖3-1所示，不同菌株對鎘離子的吸附能力具有明顯的株間差異。且除鼠李糖乳桿菌吸附率較低，均低于20%以外，不同種的乳桿菌對鎘吸附?jīng)]有表現(xiàn)出顯著的種間差異，同個種內(nèi)乳桿菌對鎘的吸附均有顯著差異。為了排除不同種菌株的代謝、菌體結(jié)構(gòu)的差異對試驗造成的誤差，因此僅選取一個種的乳桿菌進行鎘吸附能力差異的探究試驗。由于實驗室前期對植物乳桿菌吸附重金屬的特性做過一定研究[85]，因此本研究選取植物乳桿菌進行后續(xù)探究。圖3-1乳桿菌鎘吸附能力的種間差異Fig.3-1InterspecificdifferencesincadmiumadsorptioncapacityofLactobacillus3.2植物乳桿菌吸附特性分析3.2.1植物乳桿菌對鎘的吸附動力學(xué)分析

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文16圖3-2植物乳桿菌CCFM8610在在不同時間點對鎘的吸附曲線Fig.3-2TheadsorptioncurveofcadmiumonLactobacillusplantarumCCFM8610atdifferenttimepoints圖3-3植物乳桿菌CCFM8610鎘吸附的擬二級速率動力學(xué)模型Fig.3-3Pseudo-second-orderkineticmodelofthecadmiumbindingofLactobacillusplantarumCCFM8610植物乳桿菌CCFM8610在不同時間點對鎘離子（50mg/L）的吸附如圖3-2�？梢园l(fā)現(xiàn)菌株的吸附是一個快速而高效的過程，在60min時間點已達到平衡吸附量的90%，并在100min左右達到平衡值。在開始階段快速的吸附過程可歸因于菌體表面具有充足的鎘離子結(jié)合位點，隨后進入吸附速率較慢的階段并逐漸趨于平衡。關(guān)于生物吸附動力學(xué)模型，最常用的動力學(xué)模型是準一級動力學(xué)和準二級動力學(xué)模型[86]。準一級動力學(xué)模型認為吸附劑上活性位點被金屬離子占據(jù)的速率與未被占據(jù)的活性位點的數(shù)量成正比。而準二級動力學(xué)模型認為吸附劑上活性位點被金屬離子占據(jù)的速率與未被占據(jù)的活性位點的數(shù)量的平方成正比。如圖3-3所示，準二級動力學(xué)方程較好擬合本實驗數(shù)據(jù)（R2=0.9861），而準一級動力學(xué)方程相關(guān)系數(shù)R2僅為0.9393。準一

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于iTRAQ蛋白組學(xué)的植物乳桿菌鎘吸附及耐受特征分析[J]. 甘雨,肖越,翟齊嘯,趙建新,張灝,陳衛(wèi).  中國食品學(xué)報. 2019(04)
[2]Biosorption mechanisms involved in immobilization of soil Pb by Bacillus subtilis DBM in a multi-metal-contaminated soil[J]. Jun Bai,Xiuhong Yang,Ruiying Du,Yanmei Chen,Shizhong Wang,Rongliang Qiu.  Journal of Environmental Sciences. 2014(10)
[3]水環(huán)境中鎘污染處理的研究進展[J]. 劉麗君.  環(huán)境科學(xué)與管理. 2012(06)
[4]鎘的生物毒性及其防治策略[J]. 黃寶圣.  生物學(xué)通報. 2005(11)
[5]擲孢酵母對含鉻廢水的生物吸附[J]. 葉錦韶,尹華,彭輝,張娜.  暨南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版). 2005(03)
[6]L-蛋氨酸預(yù)防汞鎘鉛中毒的化學(xué)評價[J]. 郭德威,樊春梅,朱長宇.  中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志. 1992(01)
[7]用HpLC反相柱層析純化玉米根鎘結(jié)合蛋白[J]. 何篤修,羅建沅,全勝.  中國科學(xué)（B輯 化學(xué) 生命科學(xué) 地學(xué)）. 1991(05)

博士論文
[1]稻米中鎘元素分布部位及賦存形態(tài)研究[D]. 魏帥.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2016
[2]乳酸菌減除鎘危害的作用及機制研究[D]. 翟齊嘯.江南大學(xué) 2015
[3]蠟狀芽孢桿菌對水體中鎘的吸附特性與機理研究[D]. 黃飛.華南理工大學(xué) 2013

碩士論文
[1]植物乳桿菌CCFM8661吸附鉛離子及緩解腸細胞鉛毒性的機制解析[D]. 殷瑞杰.江南大學(xué) 2016
[2]一株耐鎳菌的分離鑒定及其除鎳特性與機理研究[D]. 賈成光.集美大學(xué) 2014
[3]嗜重金屬菌對金屬離子的吸附研究[D]. 任錚宇.大連工業(yè)大學(xué) 2013
[4]變形假單胞菌吸附鎘的機制及其吸附條件的研究[D]. 鄭曉丹.福建師范大學(xué) 2010



本文編號：3332401