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重金属的生物吸附是以吸附、离子交换、络合或微沉淀作用为基础的一种物理-化学现象,金属的生物吸附因其科学的新颖性和在环境保护中的应用潜力,一直受到极大的重视,许多研究表明,活的或死的、完整的微生物细胞以及微生物的代谢产物都能高效地吸附金属离子。目前关于死菌吸附重金属的研究已有很多报道,但是有关生长中的真菌对重金属吸附的报道很少。从湖南临乡桃林矿区土壤中分离到一株高抗铜和锌的菌株,经26S rRNA D1/D2鉴定为棘孢曲霉Aspergillus aculeatus。本实验将生长中的该菌体作为活性生物吸附剂,选择铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)两种离子作为吸附质。在单一重金属离子体系中,研究在不同溶液初始pH值、不同吸附质初始浓度、不同吸附时间情况下,菌体对铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)两种离子的吸附能力。根据实验结果确定真菌吸附的优化条件。不少重金属是微生物正常生长的必需元素,但是当重金属在菌体内浓度过高时,会对菌体产生毒性。微生物可通过细胞的表面富集与细胞膜成分的改变减小毒性的破坏,通过多途径的联合作用对重金属的毒性进行解毒。重金属的抗性增强了各种微生物在恶劣环境下的生存能力。本文研究了铜(Ⅱ)、锌(Ⅱ)两种离子对菌体的最低抑制浓度(MIC),并通过电镜照片和红外光谱图分析菌体吸附金属离子前后的变化。此外还通过碘量法测定不同培养环境中菌体内谷胱甘肽含量的变化,初步探究菌体产生金属抗性的机理。实验表明在优化条件下:30℃,pH值5.0,起始铜离子和锌离子浓度为50mg/L,摇床转速为120r/min,培养时间120h,该菌体对铜离子和锌离子的吸附率分别达到54%和60%。菌株可以单抗铜400mg/L、锌800mg/L。电镜照片表明25mg/L铜锌两种离子对菌体造成了一定程度的损伤,使其细胞表面形态和内部结构均发生了变化;红外光谱图说明菌体表面的-OH、磷酸酯、糖环等参与了吸附活动。A. aculeatus菌在重金属铜和锌胁迫下,体内的谷胱甘肽起了显著变化。在铜锌离子浓度为50mg/L时,菌体内谷胱甘肽的含量达到最大值,分别为0.98和0.88mg/g。而没有金属离子胁迫时生长的菌体体内谷胱甘肽含量很低,只有0.04mg/g。可以初步认为谷胱甘肽缓解了铜、锌离子对Aspergillus aculeatus的氧化损伤。