全 文 ：核 农 学 报摇 圆园员缘袁圆怨渊怨冤院员苑苑源 耀 员苑愿员
允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员缘鄄园圆鄄员员摇 接受日期院圆园员缘鄄园缘鄄园缘
基金项目院国防科工局项目渊员源在早远员园员冤袁国家野怨苑猿冶计划渊圆园员源悦月愿源远园园猿冤袁四川省生物质资源利用与改性中心基金 渊员猿扎曾泽噪园圆冤袁核废物与环境安
全国家重点实验室基金渊员缘赠赠澡噪园缘冤
作者简介院刘小玲袁女袁主要从事微生物与核素相互作用及核污染修复研究遥 耘鄄皂葬蚤造院源园愿苑远苑愿缘员岳 择择援 糟燥皂
通讯作者院陈晓明袁女袁教授袁主要从事微生物与核素相互作用及核污染修复研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 糟曾皂澡赠曾怨怨岳 员远猿援 糟燥皂
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员缘冤园怨鄄员苑苑源鄄园愿
柠檬酸杆菌对 哉渊遇冤的去除效应及机理研究
刘小玲员袁猿 摇 陈晓明员袁圆 摇 宋摇 收员袁圆 摇 张摇 倩员袁圆 摇 郝希超员袁圆 摇 罗学刚员
渊员 西南科技大学生命科学与工程学院袁四川 绵阳摇 远圆员园员园曰圆 西南科技大学核废物与环境安全
国防重点学科实验室袁四川 绵阳摇 远圆员园员园曰 猿宣汉食用菌研究所袁四川 宣汉摇 远猿远员缘园冤
摘摇 要院为了探索柠檬酸杆菌对 哉渊遇冤的去除效应及机理袁考察了 责匀 值尧温度尧哉渊遇冤初始浓度等对该
菌株去除 哉渊遇冤的影响袁并运用红外光谱渊云栽陨砸冤与扫描电子显微镜 原能量色散 载 射线光谱 渊杂耘酝鄄
耘阅载冤分析了柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用后官能团尧形貌及元素组成的变化遥 结果表明院当 责匀 值 苑郾 园袁温
度 猿园益袁哉渊遇冤初始浓度 员园 皂早窑蕴 原员时袁柠檬酸杆菌对其去除率可达到 怨源郾 缘豫 曰当 哉渊遇冤初始浓度为
猿园 皂早窑蕴 原员时袁去除率也可达到 怨圆郾 员豫 遥 云栽陨砸分析表明袁柠檬酸杆菌中与 哉渊遇冤相互作用的基团主要包
括 原 韵匀尧 原 悦 越 韵尧 原 孕韵源猿 原 尧 原 晕匀圆 等基团遥 杂耘酝鄄耘阅载结果表明袁柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用后细胞表面
出现褶皱袁不规则袁大量片状晶体和颗粒物曰晕葬尧酝早尧悦葬元素含量均降低袁新出现了 孕和 哉峰袁且 孕颐 哉颐 悦葬
为园郾 愿愿豫 颐 园郾 远怨豫 颐 园郾 源愿豫 遥 综上所述袁溶液 责匀值尧温度尧哉渊遇冤初始浓度对柠檬酸杆菌去除 哉渊遇冤有明
显影响曰柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤的作用机理较复杂袁主要与细胞基团尧无机离子与 哉韵圆圆 垣的交换作用及微
生物的矿化作用有关袁这为利用柠檬酸杆菌去除核素的研究提供了依据遥
关键词院柠檬酸杆菌曰哉渊遇冤曰去除效应曰红外光谱曰扫描电子显微镜 原能量色散 载射线光谱
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员缘郾 园怨援 员苑苑源
摇 摇 核废物中大量重金属尧放射性核素尧有机溶剂和其
他化学物质引起的环境污染问题袁现已成为当前环境
领域的挑战性难题遥 史建军咱员暂指出放射性核素可通
过食物链途径在生物体中转移和浓集袁进而对人体造
成危害遥 世界卫生组织规定袁核素铀在水中的浓度不
能超过 园郾 园缘 皂早窑蕴 原员袁美国环保局也规定铀在饮用水
中的最大污染浓度渊酝悦蕴冤为 园郾 园圆 皂早窑蕴 原员 咱圆 原 猿暂 遥 因
此袁阻止放射性核素铀进入到生态环境中是必要的遥
在铀的去除方法中袁成本低尧二次污染少尧处理效率高尧
适用范围广的生物吸附法和微生物胞内固定法得到了
广泛的应用咱源暂 遥 朱捷等咱缘暂通过对湖南衡阳铀尾矿库
中微生物的分布调查及优势菌鉴定发现主要为细菌尧
放线菌尧霉菌遥 相关报道也指出袁微生物中细菌尧真菌尧
酵母等对铀有较强的去除能力咱远暂 遥 微生物去除铀的
机理包括非代谢性的被动吸附和代谢性的主动吸附袁
如络合作用尧酶促作用尧无机微沉淀尧氧化还原等作
用咱苑暂 遥 但研究表明袁运用微生物去除铀的过程中袁由
于细胞及溶液组成的复杂性袁其去除机理还在不断的
探索之中咱愿暂 遥 柠檬酸杆菌是一类能利用柠檬酸盐作
为唯一碳源袁发酵葡萄糖和碳水化合物并产酸产气的
兼性厌氧菌咱怨暂 遥 目前袁关于培养条件下柠檬酸杆菌对
铀的去除机理报道较少袁有待进一步探索遥 本研究通
过确定柠檬酸杆菌在培养条件下的去除条件袁包括 责匀
值尧温度尧六价铀咱澡藻曾葬增葬造藻灶贼 怎则葬灶蚤怎皂 哉袁渊遇冤暂初始浓
度曰再 运 用 红 外 光 谱 渊 枣燥怎则蚤藻则 贼则葬灶泽枣燥则皂 蚤灶枣则葬则藻凿
泽责藻糟贼则燥泽糟燥责赠袁云栽陨砸冤和扫描电子显微镜 原 能量色散 载
射线光谱 渊 泽糟葬灶灶蚤灶早 藻造藻糟贼则燥灶 皂蚤糟则燥泽糟燥责赠鄄载鄄则葬赠 藻灶藻则早赠
凿蚤泽责藻则泽蚤增藻 葬灶葬造赠泽蚤泽袁杂耘酝鄄耘阅载冤分析了该菌株对铀的去
除机理袁为进一步考察微生物对铀的迁移和转化的影
响提供参考数据袁为微生物修复铀污染提供依据遥
源苑苑员
摇 怨 期 柠檬酸杆菌对 哉渊遇冤的去除效应及机理研究
员摇 材料与方法
员郾 员摇 主要试剂
员 园园园 皂早窑蕴 原员 哉渊遇冤标准储备液院员郾 苑愿圆圆 早醋酸
双氧铀咱哉韵圆 渊悦匀猿悦韵韵冤圆窑匀圆韵袁上海谱振生物科技有
限公司暂袁加热溶解并定容至 员 园园园 皂蕴袁摇匀袁避光保
存袁其他各浓度 哉渊遇冤由此溶液稀释获得遥
园郾 园缘豫偶氮胂渊芋冤显色液渊上海阿拉丁有限公
司冤院偶氮胂渊芋冤园郾 园缘 早袁定容至 员园园 皂蕴遥
员郾 圆摇 微生物菌株与培养基
柠檬酸杆菌渊悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤冤来自中国微生物
菌种保藏中心遥 为了消除微生物培养基对 哉渊遇冤测
量的影响袁文中选择了相对于其他微生物培养基含有
机成分较少的胰蛋白胨酵母葡萄糖培养基渊 贼则赠责贼燥灶藻
早造怎糟燥泽藻 赠藻葬泽贼 遭则燥贼澡 皂藻凿蚤怎皂袁栽郧再冤遥 其主要成分为胰蛋
白胨 缘郾 园 早袁酵母粉 猿郾 园 早袁葡萄糖 员郾 园 早袁定容至
员 园园园 皂蕴袁责匀值 苑郾 园 耀 苑郾 圆遥
员郾 猿摇 柠檬酸杆菌对 哉渊遇冤的去除效应及其影响因素
研究
考察不同 责匀值尧温度尧哉渊遇冤初始浓度对柠檬酸
杆菌去除 哉渊遇冤的影响遥 在 圆缘园 皂蕴 锥形瓶中袁加入
一定量 栽郧再培养基尧哉渊遇冤和柠檬酸杆菌悬液 员园 皂蕴袁
使该锥形瓶中保持 员园园 皂蕴 作用体系袁置于 员圆园
则窑皂蚤灶 原员的恒温震荡培养箱中培养 远园 澡遥 每隔 员圆 澡 取
样袁细胞数量以 韵阅远园园 灶皂 处的吸收值表示曰 愿 园园园
则窑皂蚤灶 原员离心 缘皂蚤灶袁利用 宰云允苑圆园园 可见分光光度计渊尤
尼柯仪器有限公司袁上海冤在 远缘圆 灶皂 处测量上清液中
哉渊遇冤的浓度咱员园暂 袁每组重复 猿 次遥 柠檬酸杆菌对 哉
渊遇冤的去除率按下式计算院
哉渊遇冤 的去除率 越 悦员 原 悦圆悦员 伊 员园园豫
式中 悦员要哉渊遇冤初始质量浓度袁渊皂早窑蕴 原员 冤曰悦圆要哉
渊遇冤残留质量浓度袁渊皂早窑蕴 原员冤遥
员郾 源摇 柠檬酸杆菌去除 哉渊遇冤的 云栽陨砸表征
柠檬酸杆菌与 缘园 皂早窑蕴 原员 哉渊遇冤相互作用 猿远 澡袁
取样袁愿 园园园 则窑皂蚤灶 原员离心 缘皂蚤灶袁去离子水洗涤 猿 次袁
远园益干燥 圆源 澡遥 按 猿颐 员园园 的比例制样袁员园 酝孕葬 左右压
制 云栽陨砸 样片 员 皂蚤灶袁然后 云栽陨砸 渊 晕蚤糟燥造藻贼 原 远苑园园 型袁
栽澡藻则皂燥 云蚤泽澡藻则 杂糟蚤藻灶贼蚤枣蚤糟 公司袁美国冤测试袁测试范围为
源 园园园 耀 源园园糟皂 原员遥
员郾 缘摇 柠檬酸杆菌去除 哉渊遇冤的 杂耘酝鄄耘阅载分析
将盖玻片固定在培养皿中寅取 源 耀 缘 滴柠檬酸杆
菌悬浮细胞样液固定在盖玻片上寅自然风干寅加入
圆郾 缘豫 戊二醛 源益 冰箱中过夜寅猿园豫 尧 缘园豫 尧 苑园豫 尧
愿缘豫 尧怨缘豫 尧员园园豫乙醇梯度脱水袁每次 圆缘 皂蚤灶寅自然风
干寅碳胶带将样品固定于样品台寅喷金寅杂耘酝鄄耘阅载
扫描测样渊哉造贼则葬 缘缘 型袁悦葬则造 在藻蚤泽泽公司袁德国冤遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 溶液 责匀值对 哉渊遇冤去除效应的影响作用
将溶液 责匀值分别设定为 缘郾 园尧远郾 园尧苑郾 园袁加入 员园豫
柠檬酸杆菌菌液袁体系中保持 猿园 皂早窑蕴 原员 哉渊遇冤遥 置
于 猿园益恒温震荡培养箱中培养 远园 澡袁每隔 员圆 澡 取样袁
测量菌液 韵阅远园园值与上清液中 哉渊遇冤浓度遥 考察不同责匀值对 哉渊遇冤去除效应的影响袁结果如图 员 所示遥
由图 员 可知袁猿园 皂早窑蕴 原员 哉渊遇冤袁责匀 值 缘郾 园 耀 苑郾 园
时袁柠檬酸杆菌 韵阅远园园随着 责匀值的增加而增大曰其对 哉渊遇冤的去除率随着 责匀 值的增加而升高遥 当 责匀 值为
缘郾 园 时袁柠檬酸杆菌的生长受到轻微抑制作用袁其对 哉
渊遇冤的去除率也仅达到 苑苑郾 愿豫 曰当 责匀值为 远郾 园 时袁随
着培养时间的延长袁哉渊遇冤去除率逐渐达到平衡曰但当
责匀值为 苑郾 园 时袁柠檬酸杆菌生长达到最大袁对 哉渊遇冤
去除率可达到 怨圆郾 员豫 遥 其原因可能是不同 责匀值溶液
中 哉韵圆圆 垣 存在形态不同袁如 哉韵圆 渊 韵匀冤 垣 尧 渊 哉韵圆 冤圆
渊韵匀冤圆圆 垣 尧渊哉韵圆冤猿渊韵匀冤缘 垣 袁且 责匀 值也能影响细胞表
面的金属吸附位点和金属离子的化学状态袁其反应式
为 砸鄄匀 垣 酝 越 砸鄄酝 垣 匀 垣 咱员员 原 员圆暂 遥 当 责匀 值较大时袁细胞
壁官能团中会有较多 匀猿韵 垣解离下来进入溶液中袁细
胞壁上则出现更多与 哉韵圆圆 垣发生络合作用的带负电荷
基团袁但 责匀 值过高也会影响金属离子的去除效果袁
哉韵圆圆 垣会以 哉韵圆渊韵匀冤猿 原 袁渊哉韵圆冤猿 渊韵匀冤苑 原等氧化物或
氢氧化物形态存在遥 但当 责匀值较小时袁溶液中 匀 垣会
与金属离子竞争吸附活性位点袁使去除率降低遥 因此袁
责匀值 缘郾 园 耀 苑郾 园 时袁柠檬酸杆菌去除 哉渊遇冤的最适宜
责匀值为 苑郾 园遥
圆郾 圆摇 温度对 哉渊遇冤去除效应的影响作用
将 猿园 皂早窑蕴 原员 哉渊遇冤与柠檬酸杆菌接触作用
远园 澡袁恒温震荡培养箱中温度分别设定为 圆缘尧猿园尧猿缘益遥
研究不同温度对 哉渊遇冤去除效应的影响遥
由图 圆 可知袁圆缘 耀 猿缘益时袁温度对柠檬酸杆菌的生
长及 哉渊遇冤的去除率影响较小遥 当温度为 猿园益时袁柠
檬酸杆菌在 猿远 澡 达到最大袁哉 渊遇冤去除率可达到
怨员郾 猿豫 曰而在 圆缘益与 猿缘益条件下袁柠檬酸杆菌对 猿园
皂早窑蕴 原员 哉渊遇冤的去除率也可达到 愿缘郾 苑豫和 愿远郾 愿豫 遥
可能是温度影响了细胞上金属吸附位点或增加了吸附
位点与金属离子的亲和力遥 相关报道指出袁温度可提
缘苑苑员
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
升微生物的代谢速率或生长速率袁为金属离子在细胞
内主动运输提供能量袁而影响去除率咱员猿暂 遥 综上所述袁
柠檬酸杆菌去除 哉渊遇冤的较适温度为 猿园益遥
注院粤表示柠檬酸杆菌生长情况袁月表示 哉渊遇冤去除率遥
晕燥贼藻院粤院 郧则燥憎贼澡 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤袁 月院 砸藻皂燥增葬造 则葬贼藻 燥枣 哉渊遇冤援
图 员摇 责匀值对柠檬酸杆菌生长与 哉渊遇冤去除效应的影响
云蚤早援 员摇 陨灶枣造怎藻灶糟藻 燥枣 责匀 燥灶 贼澡藻 早则燥憎贼澡 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤 葬灶凿 则藻皂燥增葬造 藻枣枣藻糟贼 燥枣 哉渊遇冤
注院粤表示柠檬酸杆菌生长情况袁月表示 哉渊遇冤去除率遥
晕燥贼藻院粤院 郧则燥憎贼澡 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤援 月院砸藻皂燥增葬造 则葬贼藻 燥枣 哉渊遇冤援
图 圆摇 温度对柠檬酸杆菌生长和 哉渊遇冤去除效应的影响
云蚤早援 圆摇 陨灶枣造怎藻灶糟藻 燥枣 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 燥灶 贼澡藻 早则燥憎贼澡 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤 葬灶凿 则藻皂燥增葬造 藻枣枣藻糟贼 燥枣 哉渊遇冤
圆郾 猿摇 哉渊遇冤初始浓度对去除效应的影响作用
将柠檬酸杆菌液分别加入到 哉渊遇冤初始浓度为
员园尧猿园尧缘园 皂早窑蕴 原员中袁猿园益恒温震荡培养箱中培养
远园 澡袁探索 哉渊遇冤初始浓度对去除效应的影响作用遥
由图 猿 可知袁不同浓度 哉渊遇冤对柠檬酸杆菌生
长及其去除 哉渊遇冤的影响较明显遥 当 哉渊遇冤浓度为
员园 和 猿园 皂早窑蕴 原员时袁其对 哉渊遇冤的去除率可达到
怨源郾 缘豫与 怨员郾 猿豫 曰而 哉渊遇冤浓度为 缘园 皂早窑蕴 原员袁其
对 哉渊遇冤的去除率也可达到 愿员郾 远豫 遥 高浓度 哉渊遇冤
条件下袁柠檬酸杆菌的对数期延迟至 猿远 澡袁可能是随
着 哉渊遇冤浓度的增加袁铀的生物毒性增加袁造成 哉
渊遇冤去除率降低遥 柠檬酸杆菌对不同浓度 哉渊遇冤的
最大去除率基本在对数生长期袁推测对数生长期细
菌量最多袁其活性基团较多袁能吸附或者还原大量的
哉韵圆圆 垣 遥 本研究中筛选的 栽郧再 培养基相对于其他微
生物培养基含有机质较少袁对 哉渊遇冤络合作用较小袁
但在去除 哉渊遇冤的整个过程中袁可能也有培养基的
轻微作用遥
远苑苑员
摇 怨 期 柠檬酸杆菌对 哉渊遇冤的去除效应及机理研究
注院粤 表示柠檬酸杆菌生长情况袁月 表示 哉渊遇冤去除率遥
晕燥贼藻院粤院 郧则燥憎贼澡 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤袁 月院 砸藻皂燥增葬造 则葬贼藻 燥枣 哉渊遇冤援
图 猿摇 哉渊遇冤初始浓度对柠檬酸杆菌生长和 哉渊遇冤去除效应的影响
云蚤早援 猿摇 陨灶枣造怎藻灶糟藻 燥枣 哉 渊遇冤 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶 燥灶 贼澡藻 早则燥憎贼澡 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤 葬灶凿 则藻皂燥增葬造 藻枣枣藻糟贼 燥枣 哉渊遇冤
圆郾 源摇 云栽陨砸结果分析
柠檬酸杆菌与 缘园 皂早窑蕴 原员哉渊遇冤作用 猿远 澡袁取样袁
愿 园园园 则窑皂蚤灶 原员离心 缘皂蚤灶袁洗涤袁弃掉上清液遥 将离心
收集的菌体放置于 远园益恒温干燥箱中干燥 圆源 澡袁柠檬
酸杆菌与 哉渊遇冤作用前后的 源 园园园 耀 源园园 糟皂 原员红外光
谱见图 源遥
注院粤 表示柠檬酸杆菌的红外光谱袁月 表示柠檬酸杆菌与
哉渊遇冤相互作用的红外光谱遥
晕燥贼藻院粤院 云栽陨砸 泽责藻糟贼则葬 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤援 月院 云栽陨砸 泽责藻糟贼则葬 燥枣
悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤 鄄哉渊遇冤援
图 源摇 柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用的红外光谱图
云蚤早援 源摇 云栽陨砸 泽责藻糟贼则葬 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤 贼燥 哉渊遇冤
由图 源 可知袁柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用前 粤 与作
用后 月 的红外光谱峰形有一定变化袁其中 原 韵匀尧 原
晕匀圆尧 原 悦匀等吸收峰位置发生了一定的偏移和强度变
化袁说明铀与各基团发生了强烈的相互作用袁使基团上
原子的化学键力发生了变化遥 柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤
作用前后的红外光谱特征峰进行归属咱员源 原 员缘暂 院较宽的
猿 圆园园 耀 猿 愿园园 糟皂 原员为缔合的 原 韵匀 振动峰和蛋白质氨
基中 晕鄄匀键伸缩振动袁圆 怨园园 耀 猿 园园园 糟皂 原员主要来自于
细胞壁中蛋白质尧脂类的 原 悦匀猿尧 原 悦匀圆 和 原 悦匀 的对
称和反对称伸缩振动袁员 远园园 耀 员 苑园园 糟皂 原员为酰胺基酰
胺玉带 悦 越 韵 振动和醛酮 悦韵韵 原的反对称伸缩振动袁
员 缘园园 耀 员 远园园 糟皂 原员处为酰胺域带的 晕要匀 弯曲振动袁
员 源园园 耀 员 缘园园 糟皂 原员为 悦韵韵 原的不对称伸缩振动和 原
悦匀圆 的剪切运动袁员 园园园 耀 员 圆园园 糟皂 原员为碳水化合物和
醇类的 悦 原 韵尧悦 原 悦尧悦 原 匀 键袁磷酸盐的 孕韵圆 原 尧 孕
渊韵匀冤圆 对称和非对称伸缩振动袁源园园 耀 苑园园 糟皂 原员为 原韵匀的伸缩振动遥 由此可知袁柠檬酸杆菌中主要含有
原 韵匀尧 原 悦 越 韵尧 原 晕匀圆尧 原 孕韵源猿 原等基团遥
柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用后袁 原 韵匀 发生了位移袁
由 猿 源员员 糟皂 原员吸收峰平移至 猿 源猿猿 糟皂 原员袁表明羟基可
能参与了 哉渊遇冤的作用曰菌体与 哉渊遇冤作用后圆 怨远圆
糟皂 原员处吸收峰消失袁说明 原 悦 越 韵 与 哉韵圆圆 垣发生了配
位作用袁表明细胞壁中蛋白质尧脂肪类物质可能参与了
哉渊遇冤的去除过程遥 菌体与 哉渊遇冤作用后袁酰胺基的
员 缘缘圆 糟皂 原员吸收峰消失袁表明酰胺基也与 哉韵圆圆 垣发生
了配位作用遥 柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用后表征 悦 原
韵尧悦 原 悦尧悦 原 匀袁磷酸盐的 孕韵圆 原 尧孕渊韵匀冤圆 基团分别由
员 园缘远 糟皂 原员平移至 员 园源怨 糟皂 原员袁远员圆 糟皂 原员平移至 缘苑怨
糟皂 原员袁且吸收峰强度减弱袁说明细胞表面 悦 原 韵尧悦 原 悦尧
悦 原 匀尧 原 韵匀尧 原 孕韵源猿 原与 哉渊遇冤发生了螯合作用遥 现
苑苑苑员
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
有研究表明袁细胞壁是金属离子积累的主要场所袁细胞
壁上可与金属离子配位的基团主要包括 原 悦 越 韵尧 原
晕匀圆尧要杂匀尧 原 韵匀尧 原 孕韵源猿 原等咱员远暂 遥
注院粤表示柠檬酸杆菌的扫描电子显微镜 原能量色散 载射线光谱图袁月表示柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤相互作用的扫描电子显微镜 原能
量色散 载射线光谱图遥
晕燥贼藻院粤院 杂耘酝 蚤皂葬早藻泽 葬灶凿 耘阅载 泽责藻糟贼则葬 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤袁 月院 杂耘酝 蚤皂葬早藻泽 葬灶凿 耘阅载 泽责藻糟贼则葬 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤 鄄哉渊遇冤援
图 缘摇 柠檬酸杆菌对 哉渊遇冤作用的 杂耘酝鄄耘阅载图
云蚤早援 缘摇 杂耘酝 蚤皂葬早藻泽 葬灶凿 耘阅载 泽责藻糟贼则葬 燥枣 悦蚤贼则燥遭葬糟贼藻则 枣则藻怎灶凿蚤蚤 贼燥 哉渊遇冤
圆郾 缘摇 杂耘酝鄄耘阅载结果分析
采用 杂耘酝鄄耘阅载 分析柠檬酸杆菌与 缘园 皂早窑蕴 原员
哉渊遇冤作用后其表面形貌和元素含量的变化见图 缘遥
图 缘 原 粤为柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用的对照图袁
图 缘 原 月 为柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用后的 杂耘酝鄄耘阅载
图遥 菌体与 哉渊遇冤作用前袁细胞表面光滑袁呈杆状曰与
哉渊遇冤作用后袁细胞表面出现不规则尧少量褶皱尧大量
片状晶体和颗粒物遥 由此推测袁柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤
作用后袁哉 可能以片状或者颗粒富集在细胞表面上遥
相关研究表明院部分微生物与 哉渊遇冤作用后袁沉积于
细胞表面的物质不能进入胞腔内咱员苑暂 遥
经过 耘阅载分析袁与 哉渊遇冤作用前的细胞存在 悦尧
韵尧晕葬尧酝早尧悦葬 缘 种成分袁其原子比分别为 圆苑郾 愿缘豫 尧
缘苑郾 远缘豫 尧愿郾 愿圆豫 尧圆郾 缘猿豫 尧猿郾 员缘豫 曰与 哉渊遇冤作用后细
胞 悦原子比相对增加袁韵尧晕葬尧酝早 与 悦葬 原子比相对减
少袁还明显出现了 哉峰和 孕 峰袁且 哉 和 孕 分别占细胞
重量比的 员郾 苑源豫 尧园郾 圆怨豫 袁原子比分别达到 园郾 远怨豫 尧
园郾 愿愿豫 遥 这可能是因为细菌细胞壁主要由多聚糖尧蛋
白质和脂类等组成袁这些物质中可与 哉韵圆圆 垣结合的主
要基团有 原 悦 越 韵尧 原 孕韵源猿 原 尧 原 韵匀尧 原 晕匀圆 等袁其可作
为配体和 哉相互键合袁从而在细胞表面形成较多片状
或颗粒物遥 晕葬尧酝早尧悦葬 元素含量明显降低袁可能 晕葬 垣 尧
酝早圆 垣 尧悦葬圆 垣 参与了 哉 渊遇冤的作用过程袁推测 晕葬 垣 尧
酝早圆 垣 尧悦葬圆 垣与 哉韵圆圆 垣发生了离子交换作用遥 细胞与 哉渊遇冤作用前未出现 孕峰袁但作用后则同时伴随了铀和
磷的生成遥
猿摇 讨论
微生物对铀有较强的去除能力袁但其去除效应与
微生物种类尧作用时间尧铀的初始浓度有很大关系遥 研
究发现袁酸性条件更有利于微生物对铀的去除咱员愿暂 遥 柠
檬酸杆菌是一类杆状尧无鞭毛尧利用柠檬酸盐为碳源的
兼性厌氧菌遥 本研究中袁在 责匀 值 苑郾 园尧培养温度 猿园益
条件下袁柠檬酸杆菌对 员园 和 猿园 皂早窑蕴 原员 哉渊遇冤的去
除率分别达到 怨源郾 缘豫 尧怨圆郾 员豫 遥 这与杨晶咱怨袁员怨暂 尧华孝
挺等咱圆园暂指出的 圆园 早窑蕴 原员柠檬酸杆菌菌体在 责匀 值为
远 时袁对 圆园 皂早窑蕴 原员 哉渊遇冤的吸附率为 怨源豫的结果相
比袁可知柠檬酸杆菌更适于从低浓度溶液中去除重金
属袁且微生物对核素的去除特性与其 阅晕粤修复机制有
关遥
大量文献表明袁 原 韵匀尧 原 晕匀圆尧 原 悦 越 韵 等基团在
细菌尧真菌尧酵母与金属作用过程中起到了重要作
用咱圆员 原 圆猿暂 遥 据报道袁柠檬酸杆菌属可通过一些酶释放磷
酸基团袁这些磷酸基团再以金属磷酸盐的形式富集重
愿苑苑员
摇 怨 期 柠檬酸杆菌对 哉渊遇冤的去除效应及机理研究
金属袁例如铀酰磷酸盐聚晶体 匀哉韵圆孕韵源 和 匀孕韵源圆 原富
集的铀沉淀咱圆源暂 遥 酝藻则则燥怎灶 等咱圆缘暂通过 载 射线吸收精细
结构光谱和透射电镜光谱 原能量色散 载 射线光谱研
究微生物与 哉渊遇冤相互作用的机理袁也表明微生物细
胞因具有大的表面积与体积比袁其能提供大量的 原
晕匀圆尧 原 悦 越 韵尧 原 孕韵源猿 原等基团与铀发生相互作用遥 本
研究中表征蛋白质和脂类特征吸收峰的 晕鄄匀 和 原 悦匀
等基团的变化程度相对于 原 韵匀 与 原 孕韵源猿 原等基团较
显著袁表明微生物细胞中蛋白质和脂类与 哉渊遇冤有更
好的亲和力遥 因此袁可推测袁柠檬酸杆菌细胞壁上与 哉
渊遇冤作用的主要有 原 韵匀尧 原 悦 越 韵尧 原 晕匀圆尧 原 孕韵源猿 原等
基团遥
本研究发现袁柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用后袁其形
貌发生了较大变化袁出现了大量铀的片状晶体曰耘阅载
分析表明袁与 哉渊遇冤作用后袁出现了 哉峰和 孕峰袁细胞
组成元素和原子比也发生了显著变化遥 酝葬糟葬泽噪蚤藻
等咱圆远暂运用柠檬酸杆菌属富集镉的过程中袁发现该菌株
与镉作用可形成 悦凿匀孕韵源袁其金属沉淀在细菌细胞位
置与金属沉淀化学性质相关遥 酝葬糟葬泽噪蚤藻 等咱圆苑暂指出一
种柠檬酸杆菌能通过磷酸酶活动形成磷酸基团袁从而
富集 哉韵圆圆 垣形成铀磷酸盐沉淀渊晕匀源哉韵圆孕韵源 冤遥 本研
究中袁柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作用后袁孕颐 哉颐 悦葬 为园郾 愿愿豫
颐 园郾 远怨豫 颐 园郾 源愿豫 袁根据 杂蚤增葬泽憎葬皂赠 等咱圆愿暂 尧蕴蚤怎 等咱圆怨暂与王
建龙等咱猿园暂相关研究结果及红外光谱尧杂耘酝鄄耘阅载 分析袁
推测柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤发生了微生物成矿作用袁这
可能与柠檬酸杆菌的中间代谢产物磷酸盐的释放有
关遥
源摇 结论
柠檬酸杆菌去除 哉渊遇冤的优化作用条件为 责匀 值
苑郾 园袁温度 猿园益袁在此环境下对 员园尧猿园尧缘园 皂早窑蕴 原员 哉
渊遇冤的去除率可分别达到 怨源郾 缘豫 尧怨员郾 猿豫 尧愿员郾 远豫 遥
云栽陨砸与 杂耘酝鄄耘阅载分析表明袁柠檬酸杆菌与 哉渊遇冤作
用后袁其表面出现较多片状晶体和颗粒物袁部分基团出
现位移和特征峰消失的情况曰通过 耘阅载 分析袁新出现
了 哉峰和 孕峰袁推测可能是微生物的矿化作用遥 综上
所述袁柠檬酸杆菌去除 哉渊遇冤的机理包括与细菌胞壁
上多聚糖尧蛋白质尧脂类的基团 原 韵匀尧 原 悦 越 韵尧 原 晕匀圆尧
原 孕韵源猿 原等的相互作用曰晕葬 垣 尧酝早圆 垣 尧悦葬圆 垣等与 哉韵圆圆 垣的
离子交换作用和微生物成矿作用遥
参考文献院
咱 员 暂摇 史建君援 放射性核素对生态环境的影响咱 允暂 援 核农学报袁 圆园员员袁
圆缘渊圆冤院 猿怨苑 原 源园猿
咱 圆 暂 摇 杂藻则贼 杂袁 耘则葬造 酝援 哉则葬灶蚤怎皂 葬凿泽燥则责贼蚤燥灶 泽贼怎凿蚤藻泽 燥灶 葬皂蚤灶燥责则燥责赠造 皂燥凿蚤枣蚤藻凿
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咱 缘 暂 摇 朱捷袁 何微袁 陈晓明袁 刘梅袁 张娥袁 柳芳袁 陈浩援 湖南衡阳铀尾
矿库中微生物分布调查及优势菌鉴定咱 允暂 援 安全与环境学报袁
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咱 愿 暂摇 杨晶袁 谢水波袁 王清良袁 周星火袁 胡轶袁 张纯援 微生物吸附铀的
机理研究现状咱允暂 援 铀矿冶袁 圆园园远袁 圆缘渊源冤院 员怨圆 原 员怨缘
咱 怨 暂 摇 杨晶援 柠檬酸杆菌吸附重金属铀的试验研究咱 允暂 援 中国给水排
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咱员圆暂摇 许发伦袁 刘芸袁 廖家莉袁杨吉军袁 杨远友袁 唐军援 土壤中球孢枝
孢对铀 渊遇冤 的吸附咱允暂 援 核化学与放射化学袁 圆园员猿袁 猿缘渊员冤院 猿源
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咱员猿暂摇 严平袁 谢翼飞援 重金属 悦怎圆 垣抗性菌的筛选与吸附性能研究咱允暂 援
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咱员愿暂摇 黄民生袁 朱锦良援 微生物对水中铀的富集与还原咱 允暂 援 核技术袁
怨苑苑员
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
圆园园圆袁 圆缘渊圆冤院 员圆猿 原 员猿员
咱员怨暂 摇 杨晶援 柠檬酸杆菌吸附重金属镉的研究 咱 允暂 援 水处理技术袁
圆园园怨袁 猿缘渊缘冤院 远源 原 远远
咱圆园暂 摇 华孝挺袁 田兵袁 华跃进援 耐辐射奇球菌同源重组修复机制研究
新进展咱允暂 援 核农学报袁 圆园员园袁 圆源渊远冤院 员员怨圆 原 员员怨苑
咱圆员暂摇 王建龙袁 韩英健袁 钱易援 微生物吸附金属离子的研究进展咱 允暂 援
微生物学通报袁 圆园园园袁 圆苑渊远冤院 源源怨 原 源缘圆
咱圆圆暂 摇 张伟袁 董发勤袁 代群威援 微生物富集铀咱 允暂 援 铀矿冶袁 圆园园远袁 圆源
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咱圆猿暂摇 闵茂中袁彭新建袁王金平袁尹琳袁张光辉袁徐惠芳袁李朋富援 铀的
微生物成矿作用研究进展咱允暂 援 铀矿地质袁 圆园园猿袁 员怨渊缘冤院 圆缘苑 原
圆远猿
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愿缘愿园
咱猿园暂摇 王建龙袁 陈灿援 微生物还原放射性核素研究进展咱 允暂 援 核技术袁
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