基因工程技術(shù)在重金屬廢水微生物處理中的應(yīng)用

利用基因工程技術(shù)構(gòu)建具有高效降解能力的菌株是目前研究的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究，主要集中在基因工程技術(shù)的應(yīng)用，以表達(dá)微生物表面特定的金屬結(jié)合蛋白或金屬結(jié)合肽，以提高豐富度。金屬結(jié)合蛋白或金屬結(jié)合肽在細(xì)胞中表達(dá)，同時(shí)在微生物細(xì)胞膜上收集能力或表達(dá)特定的金屬轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，從而獲得具有高富集能力和高選擇性的高效菌株。制備的菌株具有顯著提高的處理能力，并且高選擇性重組細(xì)菌的構(gòu)建使得可以回收廢水中的重金屬。

由于人們對(duì)大腸桿菌有了更深入的了解，因此致病性較弱，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求低，易于檢測(cè)和培養(yǎng)，因此適用于污水處理細(xì)菌。在目前的研究中，大腸桿菌被用作受體菌株，并且通過使用遺傳重組技術(shù)構(gòu)建了多種高效菌株。由Deng等人構(gòu)建的重組基因E.coli JM10。在含鎳廢水處理中，Ni2 +的富集能力提高了6倍以上。趙等人的研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因大腸桿菌JM109具有較強(qiáng)的Hg2 +耐受性和較高的Hg2 +富集能力，去除率超過96%。

Sousa等人構(gòu)建了一種基因工程菌株大腸桿菌，表達(dá)酵母金屬硫蛋白(CUP1)，哺乳動(dòng)物金屬硫蛋白(HMT21A)和外膜卵LamB的融合蛋白，富含Cd2 +，收集能力比原宿主菌高15至20倍。鄧旭等研究了MT樣基因?qū)χ亟饘匐x子的抗性和Cd2 +的富集行為。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因藻對(duì)Pb2 +，Zn2 +和Cd2 +重金屬離子的抗性顯著增強(qiáng)。對(duì)Zn2 +的抗性增加Z顯著。轉(zhuǎn)基因藻類對(duì)Cd2 +的富集能力在MT樣蛋白表達(dá)后顯著高于野生藻類細(xì)胞，Z高達(dá)144.48μmol/g，是野生藻類的8.3倍。

曾文爐等研究了mMT-I聚球藻 7002在含Cd2 +，Pb2 +和Hg2 +的介質(zhì)中的生長(zhǎng)特性及其對(duì)重金屬的凈化性能。結(jié)果表明，無論生長(zhǎng)速度如何，該速率仍然對(duì)重金屬有抵抗力。 mMT-I聚球藻 7002的轉(zhuǎn)化顯著優(yōu)于野生藻類。

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