一株铜抗性细菌的分离鉴定及其耐铜机制

利用微生物修复铜污染环境是当前研究的热点之一,筛选铜污染环境生物修复的菌种,研究其耐铜机制对铜污染土壤修复具有重要的意义.从铜矿附近的土壤中分离得到一株具有较强铜抗性的细菌,经形态观察、生理生化实验及系统发育分析,鉴定该菌株为不动杆菌属,命名为Acinetobacter sp. MA9.为探索MA9对铜的耐性、富集及其可能机制,研究不同浓度铜处理下菌株的生长和细菌对培养基铜的去除效率,同时分析铜胁迫下MA9胞外聚合物的含量、菌体表面形貌和官能团的变化.结果表明,铜处理细菌36 h后,以培养基铜浓度表征的半数效应浓度(EC₅₀)值为251mg/L,细菌对溶液铜的去除量最高达到了溶液铜浓度的68%.与对照相比,铜胁迫使得MA9产生了更多的胞外聚合物,其中多糖增加62%,蛋白增加185%;利用扫描电镜观察发现,与无铜处理的菌株相比,铜处理菌体表面存在大量颗粒物;能谱分析也显示,MA9细胞表面检测到铜,这说明铜可能与细菌代谢物结合产生胞外吸附;傅里叶红外光谱分析结果表明,菌株在铜处理后细胞表面与醛基官能团相关的吸收峰消失,说明铜主要和菌体表面的醛基官能团结合.本研究表明胞外吸附和胞外沉淀是不动杆菌MA9主要的耐铜机制,醛基是参与MA9和铜反应的主要基团;结果可为MA9在铜污染环境修复中的应用提供数据和基础.(图6表2参36)

Isolation and identification of a Cu-resistant bacterial strain and its Cu resistance mechanism

MA Guidang;LI Chonghua;WANG Fei;DONG Binbin;SHEN Yue;SHEN Yan;GE Ying(College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;Sinosteel Ma’anshan Mining Research Institute Co.Ltd, Ma’anshan 243000, China)