低濃度鼠李糖脂作用下銅綠假單胞桿菌在玻璃珠介質(zhì)中的吸附和傳輸.pdf

1、近些年來，各種途徑排放的有機物污染物使得土壤污染越來越嚴重，并進一步污染地下水，嚴重影響人類的身心健康。而在生物表面活性劑作用下的微生物修復(fù)得到了研究者們的廣泛關(guān)注，本研究以銅綠假單胞桿菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027)作為研究對象，在實驗室條件下研究了低濃度生物表面活性劑鼠李糖脂單糖脂(monorhamnolipid)對銅綠假單胞桿菌在親水性或疏水性表面吸附的影響以及對菌體在玻璃珠介質(zhì)中的傳輸特性的

2、影響，目的是探討不同表面性質(zhì)的菌體、不同表面性質(zhì)的土壤介質(zhì)以及低濃度鼠李糖脂單糖脂對菌體細胞在土壤中吸附傳輸?shù)挠绊?，為微生物?yīng)用于有機污染地下水修復(fù)的實踐提供一定的指導(dǎo)作用。
　　本文先利用銅綠假單胞桿菌以葡萄糖或正十六烷為碳源，培養(yǎng)生長到靜止期，得到不同表面性質(zhì)的菌體作為吸附質(zhì)。采用化學方法處理玻璃珠得到親水性玻璃珠和疏水性玻璃珠，作為吸附劑。采用靜態(tài)批量平衡吸附實驗，用等溫吸附線模型描述低濃度鼠李糖脂單糖脂作用下銅綠假單胞桿菌

3、在玻璃珠上的吸附行為，分析菌體的吸附特性及吸附機理;采用飽和土柱實驗，分析細菌的穿透曲線以及鼠李糖脂單糖脂作用下細菌在飽和柱中的穿透行為，分析菌體的行為機制以及影響因素，結(jié)果如下:
　　銅綠假單胞桿菌在玻璃珠上的吸附平衡時間為1.5h，用Langmuir和Freundlich吸附方程對實驗數(shù)據(jù)進行擬合，相對來說，菌體在玻璃珠上的吸附更加適合Freundlich方程。在Freundlich模型中，以十六烷為碳源培養(yǎng)的菌體在疏水性玻璃

4、珠上吸附的Kf值明顯高于其他三種組合（以葡萄糖為碳源生長的菌體在親水性玻璃珠上的吸附、以葡萄糖為碳源生長的菌體在疏水性玻璃珠上的吸附、以十六烷為碳源生長的菌體在親水性玻璃珠上的吸附），而且在以十六烷為碳源生長的菌體在疏水性玻璃珠上吸附的Kf值隨著鼠李糖脂單糖脂濃度的增加而減少（從5.24到7.78到2.69到1.32）。對于以兩種不同碳源生長的菌體來說，它們的ζ電位彼此比較接近，且隨著鼠李糖脂濃度的增加變化不大。但是，以十六烷為碳源生長

5、的菌體的疏水性明顯大于以葡萄糖為碳源生長的菌體，而且它的疏水性隨著鼠李糖脂濃度的增加而減少。吸附實驗的結(jié)果表明，疏水性反應(yīng)對菌體在固體表面上吸附起重要作用，鼠李糖脂單糖脂通過改變菌體表面的疏水性，從而改變減少菌體的吸附。
　　然后再分別利用疏水性玻璃珠和疏水性玻璃珠作為填充介質(zhì)，在一維玻璃不銹鋼柱中考察了不同濃度的鼠李糖脂單糖脂對以葡萄糖或十六烷為碳源生長的銅綠假單胞桿菌ATCC9027在玻璃珠介質(zhì)中傳輸?shù)挠绊?，并同時菌體在傳輸穿

6、透玻璃柱后電位和疏水性的變化，結(jié)果如下:
　　以葡萄糖為碳源生長的菌體在親水性或疏水性玻璃珠填充的柱體中傳輸，在鼠李糖脂單糖脂濃度為0mg/L時，菌體的穿透平臺最高，而在其他濃度條件下(20，40，80mg/L)條件下，隨之鼠李糖脂單糖脂濃度的增加，菌體的穿透量越多，即加強了菌體的傳輸。以十六烷為碳源生長的菌體表面疏水性遠大于以葡萄糖為碳源生長的菌體，鼠李糖脂單糖脂對菌體傳輸?shù)挠绊懡Y(jié)果可以從菌體的zeta電位和表面相對親疏水性來體