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硒是生命活动必需的微量元素之一,但环境中硒含量过高或含量过低,均会产生多种不利生态效应。微生物对硒的代谢转化已有深入研究,但APB对亚硒酸钠(Se(Ⅳ))的耐受性及还原能力普遍较低,以及Se(Ⅳ)对APB光合色素合成规律的研究尚不系统;目前虽然阐明了APB对Se(Ⅳ)吸附还原的总过程,尚未阐明菌体吸附过程和还原过程之间的关系问题;单质硒(Se(0))胞内积累和外排的主要证据来自于电镜和能谱等分析手段,Se(0)外排的动态过程难以观察。因此,本文筛选得到一株对Se(Ⅳ)耐受较高的球形红细菌(Rhodobactersphaeroides)YL75,同时以一株紫色硫细菌(Marichromatium gracile)YL28作比较,系统地研究了Se(Ⅳ)对菌体生长和光合色素合成的调控作用,菌体对亚硒酸钠吸附、还原的过程以及Se(0)的动态外排过程。主要研究结果如下:采用亚硒酸钠选择性培养基从本实验室保藏的APB菌株中,筛选出1株对亚硒酸钠耐受性较强和耐受性较弱的菌株YL75和YL28。在光照厌氧条件下培养,YL75和YL28对Se(Ⅳ)耐受的EC50值分别为5.5mmol/L和1.0mmol/L。2菌株均具有去除亚硒酸盐的能力,初始Se(Ⅳ)浓度对细菌的生长以及对Se(Ⅳ)的去除率均有明显影响。随着Se(Ⅳ)浓度升高,YL75光合色素总量呈现先降低后升高再降低,细菌叶绿素a合成量减少,中间产物积累量增大,类胡萝卜素向其代谢途径的下游转化;YL28光合色素总量逐渐降低,低浓度Se(Ⅳ)促进Rhodopin合成,随Se(Ⅳ)浓度的增加,各组分的相对含量未发生明显变化。静息细胞与Se(Ⅳ)的相互作用表明:Se(Ⅳ)去除量与YL75菌悬液浓度(OD660)呈正相关,且OD660大于4.0时,Se(Ⅳ)去除量不再最大;随着Se(Ⅳ)浓度的增加,YL75对Se(Ⅳ)的去除量增加,当大于0.7mmol/L时,对Se(Ⅳ)去除量则降低;pH7.0时YL75对Se(Ⅳ)的去除量最高;PO43-与Se(Ⅳ)具有竞争作用,表明Se(Ⅳ)可通过磷酸盐通道进入细胞内。0℃时YL75对Se(Ⅳ)主要是吸附作用,吸附量为0.10mg/g(以湿重计),25℃时Se(Ⅳ)进入胞内还原,吸附还原量约为2.61mg/g,因此,细胞对Se(Ⅳ)还原量约为2.51mg/g。同理可得:YL28对Se(Ⅳ)还原量约为0.81mg/g。吸附动力学和吸附热力学分析表明,细胞对Se(Ⅳ)吸附过程主要为单分子层吸附。采用示差分光光度法动态地观察了胞内单质硒的外排过程。YL75和YL28静息细胞与Se(Ⅳ)反应体系浊度升高,初步判定胞内Se(0)外排;镜检,细胞内有致密的颗粒物,反应过程中,YL75静息细胞未见明显的细胞死亡细胞,而YL28则部分死亡。结果表明:YL75菌体静息细胞将胞内还原产生的Se(0)排到胞外,而YL28菌株静息细胞部分破裂,将胞内还原产生的Se(0)释放到胞外。综上所述,YL75对Se(Ⅳ)具有较高的耐受能力和Se(Ⅳ)还原能力。阐明了Se(Ⅳ)对2株APB胞内积累光合色素的作用规律,以及2株APB对Se(Ⅳ)的吸附和胞内还原规律。通过示差分光光度法动态地观察了胞内单质硒的外排过程,该法简单方便,为动态监测胞内Se(0)的外排提供实验思路,该方法是否具有普通适用性,还有待进一步研究。