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啤酒酵母对重金属Cr(Ⅲ)生物转化及生物吸附的研究

王翀  
【摘要】:本研究以啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为微量元素铬生物转化与生物吸附的载体,对重金属Cr(Ⅲ)生物转化机理及生物吸附特点进行研究。 通过对比富铬酵母与普通酵母不同细胞物质中的铬浓度,初步确定了铬在酵母细胞内的分布情况,酵母细胞中铬的分布是不均匀的,蛋白质结合铬是主要结合形式,占总铬量的33.1%,盐类和小分子结合铬共占总量的9.3%,DNA和RNA结合铬分别占6.7%和5.3%,多糖和脂类结合量较少,都低于总量的2%。 为研究Cr(Ⅲ)的生物吸附特性,提取普通酵母蛋白质,讨论了吸附时间、吸附pH值及初始质量浓度等条件对吸附效果的影响,并通过正交试验获得最大吸附量:Cr(Ⅲ)起始浓度为300 mg/L,pH为7.0,经过2h吸附反应,吸附量可达到34.86 mg/g。 本研究通过光谱学方法得出结论:啤酒酵母对Cr(Ⅲ)生物吸附与生物转化的区别在于金属与细胞之间有无配位键的形成,生物吸附Cr(Ⅲ)后,固体紫外图谱中没有铬特征峰的出现,推测铬与蛋白质之间无配位键的连接,Cr(Ⅲ)仍然以无机离子形式存在,而Cr(Ⅲ)经细胞生物转化后,通过与肽链上的羰基氧发生配位,进而与蛋白质结合,配位键的存在影响了蛋白质肽链的伸展,蛋白质二级结构发生改变。


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