基于亞硝酸鹽還原酶酶學(xué)特性的優(yōu)勢(shì)菌除Cr(Ⅵ)機(jī)理研究.pdf

1、微生物除鉻(Ⅵ)的機(jī)理一直受到人們關(guān)注，目前有很多研究認(rèn)為細(xì)菌之所以能夠有效的除鉻(Ⅵ)主要是通過酶促反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，普遍認(rèn)為亞硫酸鹽還原酶在微生物除鉻(Ⅵ)過程中占有主要地位。而亞硫酸鹽還原酶多具有亞硝酸還原活性，且除鉻菌多具有亞硝酸鹽還原酶，而關(guān)于亞硝酸鹽還原酶的除鉻(Ⅵ)研究還鮮有報(bào)道。因此，本文以前期篩選得到的一株除鉻優(yōu)勢(shì)菌Bacillus sp.為例，從亞硝酸鹽還原酶角度研究了優(yōu)勢(shì)菌的除鉻(Ⅵ)機(jī)理。
　　 首先，研究了優(yōu)

2、勢(shì)菌各組分對(duì)鉻(Ⅵ)的去除效果。發(fā)現(xiàn)菌懸液離心后的上清液、菌懸液離心后的沉淀物、原生質(zhì)球和裂解的原生質(zhì)球這四個(gè)組分都有不同程度的除鉻(Ⅵ)能力。結(jié)果表明上清液的除鉻(Ⅵ)率要高于沉淀物;原生質(zhì)球?qū)︺t(Ⅵ)的去除率高于裂解的原生質(zhì)球。
　　 其次，通過液體發(fā)酵培養(yǎng)和超聲破碎的方法制備亞硝酸鹽還原酶粗酶液，采用改良的格利斯染色法比較了不同培養(yǎng)溫度、pH值、鉻(Ⅵ)誘導(dǎo)濃度及磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)優(yōu)勢(shì)菌產(chǎn)亞硝酸鹽還原酶的影響，獲得最佳產(chǎn)酶條件為:

3、溫度為37℃，pH為6.5，鉻(Ⅵ)誘導(dǎo)濃度為80 mg/L，外加15 mT磁場(chǎng)，酶活力達(dá)到30 U/mL;其中，隨著鉻(Ⅵ)誘導(dǎo)濃度的增加，酶的活力先是逐漸增強(qiáng)后降低，當(dāng)鉻(Ⅵ)誘導(dǎo)濃度分別為40和80 mg/L時(shí)，亞硝酸鹽還原酶的活力分別提高了4.5％和13.64％，可見，鉻(Ⅵ)能誘導(dǎo)產(chǎn)酶。當(dāng)鉻(Ⅵ)誘導(dǎo)濃度為120 mg/L時(shí)，亞硝酸鹽還原酶仍能維持90％的酶活力，當(dāng)鉻(Ⅵ)誘導(dǎo)濃度在160 mg/L-200 mg/L時(shí)，亞硝酸

4、鹽還原酶活力呈下降趨勢(shì)平均下降了70.5％。
　　 最后，通過比較加入亞硝酸鹽還原酶的菌懸液和未加亞硝酸鹽還原酶的菌懸液的除鉻(Ⅵ)率以及亞硝酸鹽還原酶和裂解的原生質(zhì)球的除鉻(Ⅵ)率，研究了亞硝酸鹽還原酶與除鉻優(yōu)勢(shì)菌去除鉻(Ⅵ)的相關(guān)性。結(jié)果顯示，鉻(Ⅵ)濃度低于100 mg/L時(shí)，亞硝酸鹽還原酶對(duì)除鉻(Ⅵ)的貢獻(xiàn)率為10％以上，其中，當(dāng)鉻(Ⅵ)濃度為60 mg/L時(shí)，在亞硝酸鹽還原酶與菌懸液的共同作用下，鉻(Ⅵ)的去除率可達(dá)到

5、了52.8％;在體系初始鉻(Ⅵ)濃度為80 mg/L，亞硝酸鹽還原酶粗酶液對(duì)鉻(Ⅵ)的去除率為30％。而在鉻(Ⅵ)濃度高于120 mg/L時(shí)，菌懸液中加入與未加入亞硝酸鹽還原酶對(duì)鉻(Ⅵ)的去除能力幾乎沒有影響，亞硝酸鹽還原酶與裂解原生質(zhì)球的除鉻(Ⅵ)能力也幾乎沒有差別。且外加磁場(chǎng)能夠提高亞硝酸鹽還原酶的活力，并確定鉻(Ⅵ)的去除率與亞硝酸鹽還原酶的活力呈正相關(guān)。亞硝酸鹽還原酶的存在是除鉻優(yōu)勢(shì)菌Bacillus sp.除鉻(Ⅵ)的機(jī)理之一