乳酸菌对重金属镉的耐受性和吸附机制研究

被引量 : 0次 | 上传用户:holdingmanzsk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重金属镉通过各种来源进入到环境中,从而导致农产品和食品污染。镉的摄入会对人体的器官和各个系统造成危害。使用食品安全级的乳酸菌去除食品和人体中的镉成为了新的研究方向。本论文通过筛选耐镉乳酸菌、研究菌株对镉的耐受性和吸附机制,对其作为镉吸附剂的可行性进行了评估,具体工作如下:1.从土壤和人粪便样品中分离出104株对重金属镉有较高耐受能力的疑似乳酸菌,通过最低抑菌浓度(MIC)测定筛选出11株耐受高浓度镉(MIC≥4.0 g/L)的菌株,经细菌16S r RNA测序鉴定出7株为乳酸菌;同时对17株实验室保藏的标准乳酸杆菌进行MIC测定,筛选出4株对镉具有高耐受性的乳酸杆菌(MIC≥4.0 g/L)。2.对乳酸菌的镉吸附能力进行初步探索,发现对镉耐受的乳酸菌均具有镉吸附能力,以上11株对镉具有高耐受能力的乳酸菌在100 mg/L Cd2+水溶液中的吸附率达到21.0~31.4%。根据吸附效率选取4株菌,MT 2-4(Enterococcus faecium)、MT 3-5(E.faecium)、RW 2-4(E.faecalis)和LAB-5(Lactobacillus rhamnosus)对其镉吸附特性进行了考察,针对6个影响因素:p H、时间、温度、金属离子浓度、菌体浓度和菌体预处理对吸附的影响。结果显示:(1)镉离子初始浓度的增加使吸附量上升,吸附率总体呈下降趋势;(2)菌体浓度升高使吸附量降低、吸附率上升;(3)随着吸附时间的延长,吸附量和吸附率逐渐增加,在60~120 min达到平衡;(4)p H对4株乳酸菌的影响不一样,其中p H 7.0为MT 2-4、MT 3-5和RW 2-4的最佳p H值,p H 4.0~6.0为LAB-5的最佳p H;(5)温度对乳酸菌的影响不大;(6)菌体预处理后的失活菌体对镉的吸附能力增加。综合认为乳酸菌的最佳吸附条件为100 mg/L镉离子浓度、5 g/L菌体浓度、p H=6.0~7.0、37°C、60~120 min。3.以1株低耐受菌株LAB-54(L.plantarum)作为对照,使用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)3种分析手段结合研究分析RW 2-4、MT 3-5和LAB-5与镉吸附前后的细胞微观结构及形态变化,证明了细胞组成成分参与了镉离子与乳酸菌的相互作用,参与官能团有羟基(O-H)、羧基(C=O)、磷酸基(P=O)、酰胺基(N-H)、烃基(C-H)。镉离子使细胞的微观结构受到了严重破坏,处理后的细胞出现变形、扭曲、凹陷、粗糙、皱褶、破裂、穿孔等现象,镉离子微沉淀附着在胞壁和胞质中。推测乳酸菌与镉相互作用的吸附机制包括胞外的络合反应、离子交换、物理吸附(静电引力)、微沉淀和胞内扩散。4.以低耐受菌株LAB-54作为对照,与LAB-5同时进行镉的驯化培养。通过生长曲线测定对这2株乳酸菌在重金属镉驯化过程中产生的变化进行研究,发现在驯化过程中,乳酸菌对新环境有一个短暂的适应阶段,随着镉离子浓度不断地提升,细菌所需的适应时间延长。显示受镉胁迫的乳酸菌为了适应压力,启动了自身保护机制,降低了新陈代谢的速率,到达新环境后代谢速率提升缓慢。此外,使用PCR和脉冲场凝胶电泳技术(PFGE)对驯化后菌株的稳定性进行研究分析。LAB-54不携带cad A耐受基因,高耐受性乳酸菌LAB-5携带cad A,驯化前后该基因序列未发生变化,该基因与镉耐受性的关联则需进一步研究。驯化前后的LAB-5和LAB-54各自拥有专一的PFGE指纹图谱,证明了驯化前后菌株的亲本关系,驯化过程中不存在基因片段的重大缺失,确证了乳酸菌的稳定性及驯化的安全性。本研究所筛选的乳酸菌为来源于人体胃肠道中的安全菌株,对其作为能够吸附重金属镉并具有解毒作用的肠道益生菌提供初步理论基础。
其他文献
应中华人民共和国国务院总理李克强邀请,欧洲理事会主席赫尔曼·范龙佩和欧盟委员会主席若泽·曼努埃尔·巴罗佐于2013年11月20—21日来华出席第十六次中国欧盟领导人会晤。在
报纸
研究目的:总结22例眼睑分裂痣患者,手术切除后个性化美容修复继发性眼睑缺损的方法与体会。方法:收集2010年1月至2016年12月在我科行眼睑分裂痣手术治疗的22例患者,男性8例,
<正>一、选择题和正误判断:1.关于心电产生原理方面,以下那一项是错误的()A.心电的产生是心肌细胞随心动周期变化而出现的电位变化B.在静息状态下心肌细胞膜内为带正电的钾离
目的:应用系统评价及Meta分析的方法对比直接前入路与后侧入路在全髋关节置换术中的临床疗效。资料与方法:检索国内外常用数据库中两种手术入路的对比研究,按照预先制定的标
本文通过对高职汽车实训车辆配套的实验台的研发,以求弥补在整车实训教学过程中,对于车辆反复进行故障设置或拆检对于车辆造成的损伤。本项目拟研发实训车辆的配套实验台,以
【正】 “反文化”是六十年代至七十年代美国社会现实中的一个独特现象。这个并不完全恰当的名词通常是用来表示一种折衷的哲学和主要是青年非顺从主义的整个世界观,这种非顺
习近平对外开放经济思想具有重要的现实意义,直接指导着中国现阶段经济方面对外开放的伟大实践,对目前中国与世界的经济关系亦具有重要的影响。而且,国内外学术界缺乏对这一
<正>"幼吾幼以及人之幼。"尤其党的十九大报告提出"幼有所育",要着力解决学龄前儿童的入托、入学问题。毋庸置疑,广大城镇民办幼儿园在这方面一直努力在路上,为减轻公办幼儿
科研院所转制是我国科技体制改革的重大举措,自2000年以来,许多科研院所转制为科技型企业,转制科研院所独有的特点决定了其在项目管理中与一般企事业单位有所不同。本文从项
“两学一做”融入高校思想政治理论课教学具有重要意义,既拓展“两学一做”学习对象的范围,也促进“两学一做”学习教育的常态化,还有助于增强高校思想政治理论课教学的实效