对重金属铅有吸附性乳酸菌的研究

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1、学校代码：10264研究生学号：M150208366上海海洋大学硕士学位论文题目：对重金属铅有吸附性乳酸菌的研究BiosorptionofHeavyMetalLead(II)byLactic英文题目：AcidBacteria专业：食品科学与工程研究方向：食品微生物姓名：代启虎指导教师：李柏林二O一八年五月上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的

2、内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年I上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学

3、位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注答辩地点答辩日期II上海海洋大学硕士学位论文对重金属铅有吸附性乳酸菌的研究摘要近几十年全球工业的发展是特别迅速的，越来越多的人重视重金属污染和毒性问题。铅（Pb），一种重金属，是最普遍存在的有毒重金属之一，由于其不可生物降解和金属毒性，危害环境和人类健康受到广泛关注。铅广泛应用于印刷，冶金，建筑，军事和医疗，它可以通过各种途径污染水。铅不能在自然环境中降解产生无毒产品，可以富集在土壤，植物和水生生物中，导致Pb在食物链中放大。所喝的水中Pb2+含量是有安全标准范围的，它的含量不得超过0.01mg/L。长时间暴露于铅会严

4、重影响神经系统，阻止血红蛋白的合成，导致肾脏受损，等。比较常用化学沉淀，离子交换等方法去去除水溶液中的重金属离子，但这些方法有的费用较高，在金属浓度较低时效果不好，也不适用于体内处理。螯合剂可以有效地从体内清除金属，但它有一些局限性和副作用。乳酸菌是对人体无害甚至有利的微生物，用其去除食品或者人体中的铅成为了新的研究方向。近些年，乳酸菌吸附重金属成为一种新兴且有前景的应用方式，并一直应用于去除重金属的研究。与传统方法相比，生物吸附具有费用少，方法比较简便，不会处理后再次产生污染等优点。微生物具有体积小，增值速度快，吸收效率高的特点，使乳酸菌其成为一种很有潜力的生

5、物吸附剂。本试验从泡菜中共分离筛选到4株对铅有抗性的菌株，其中在含铅100mg/L时p3菌株对铅的吸附量最高，达到23.28mg/g。通过生理生化鉴定、质谱鉴定和16SrDNA序列分析方法，证明所得p3菌株为短乳杆菌(Lactobacillusbrevis)。该菌株在含盐0～5%时生长良好，能耐受pH为2的酸、8.0g/L胆盐和1.1g/L的胰蛋白酶，并具有一定的自由基清除能力和抑制其它有害菌生长的能力。影响菌株吸附溶液中铅离子的因素有很多，主要研究溶液的初始pH值，接触时间，初始铅离子浓度、菌体浓度和温度等对菌株吸附铅离子效果的影响。不同的条件对菌株吸附效果影

6、响是不同的，吸附效果受pH影响较大，当pH为2时，菌株对铅离子的吸附量不到4mg/g，随pH的升高，吸附量大幅度增加随后降低，在pH为6时吸附量达到最大。随温度、初始铅离子浓度的升高，株对铅III上海海洋大学硕士学位论文离子的吸附量都会增加。在温度为40℃、初始铅离子浓度为200mg/L时，菌株对铅离子的吸附量最多。随菌体浓度升高，对铅离子吸附量先升高后降低，在菌体浓度为3g/L时吸附量基本达到最大。延长接触时间，菌株对铅离子的吸附量也增加，在12h基本达到吸附最大值。通过Plackett-Burman试验发现温度、pH和铅离子浓度对菌株吸附效果影响大于其余几个

7、因素。对这三个因素进行响应面优化，在pH为5.73，温度为39.55℃，铅离子浓度为195mg/L，铅离子吸附量最大，能达到51.1886mg/g。为了操作简便，pH调为6，温度设为40℃，铅离子浓度配为200mg/L。进行三次平行试验，得到铅离子吸附量分别为49.47mg/g、50.04mg/g、52.31mg/g，三次平均吸附量为50.61mg/g，与响应面模型得到的最优值较接近。用Langmuir、Freundlich、Redlich-Peterson和Temkin吸附模型与实验数据进行拟合，发现这几种模型都能对吸附过程进行较好的拟合。由Langmuir吸

8、附模型可知，吸附过程有单