稳恒弱磁场对两株除铬优势菌胞外聚合物特性的影响

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1、摘要摘要前期研究证实了稳恒弱磁场能提高优势菌污泥系统的除铬(VI)效率，且大部分铬(VI)被还原后固定于胞外，因此，磁场条件是否对胞外聚合物(EPS)发生了正效应，成为了磁生物效应机理研究的重要组成部分。本文采用阳离子交换树脂法对两株除铬优势菌的EPS进行提取，通过考察树脂量、提取时间、振荡频率三个因素，分别确定了A菌和B菌的最佳提取条件；研究了不同磁场强度(O、2．4、6、10、17．4mT)对EPS提取量、优势菌的生长关系的影响；对不同磁场作用前后的茵体及其EPS进行表面Zeta电位测定，通过傅立叶红外光谱研究了不同磁

2、场强度下菌体表面基团的特性变化。综合考察树脂量、振摇频率、提取时间三个主要因素对EPS提取效率的影响，通过正交实验确定阳离子交换树脂法提取优势菌A和B的最佳EPS提取条件分别为树脂量209，振摇频率120r／min，提取时问8h时，和树脂量309，提取时间9h，振摇频率140r／rain。在最佳提取条件下，两株菌的EPS提取量分别为132．15I-tg·ml以和40．84lag·ml一，DNA提取量仅1．48ktg／ml和1．3599／ml；说明阳离子树脂法是一种高效可靠的提取方法。不同磁场强度(0、2．4、6、10、17

3、．4mT)下，对EPS提取量、优势菌的生长关系的影响研究结果表明，与未加磁场相比，菌A和B菌分别在10roT和6mT磁场条件下，获得最快的生长繁殖速率；分别在17．4mT和6mT磁场条件下，获得最高的提取效率，提取效率比未加磁场时分别提高了16．1％和64．9％。Zeta电位测定结果表明，磁场的施加确实改变菌体及其离体EPS的Zeta电位，菌体负电荷量均下降，优势菌系统稳定性下降，絮凝性提高，优势菌离体EPS的负电荷量不变或升高，稳定性提高，絮凝性降低。磁场为2．4mT时，优势菌A和B的菌体Zeta电位均变化最明显，负电量

4、比未加磁场作用时分别降低了25．5％和26．2％，而磁场为6mT和17．4mT时，A菌和B菌的离体EPS的Zeta电位均上升最为明显。傅立叶红外光谱结果表明：不同磁场强度作用前后两株优势菌红外谱图的峰型基本不变，磁场强度为2．4mT时，A菌和B菌中的羟基最容易受到磁场的影响，并分别向高波数和低波数产生了明显的位移，说明羟基对弱磁场的作用最为敏感。本文针对磁场条件下优势菌EPS特性的变化所获得的研究成果，对于揭示磁场影响铬(Ⅵ)在生物界面迁移的机理意义重大。关键词：除铬(Ⅵ)优势菌；胞外聚合物；Zeta电位；红外吸收光谱；磁

5、场广东s-,．Ik大学硕士学位论文ABSTRACTThestaticweakmagneticfieldcouldincreasetheChromium(VI)removalefficiencybythesludgesysteminoculatedthepredominantbacteria,andthemobilizedCr(VI)wasmainlylocatedinextracelluarinthestatusofCr(III)，whichwereconfirmedinthepreviousstudy．Asanimpor

6、tantpartofthemechanismresearchonthemagneticbiologicaleffects，itwasnecessarytostudywhetherthemagneticfieldcanaffecttheextracellularpolymericsubstance(EPS)inthepositveway．TheEPSofaCr(VI)-removalpredominatedstrainwasextractedbythecationresinmethodandtheoptimumextract

7、ionconditions，includingcationresindose，shakingfrequencyandextractingtimewereobtained．Theeffectofmagneticfield(O，2．4，6．0，10．0，17．4mT)onEPSextractionandbacteriagrowthwerestudied，ZetapotentialofthebacteriaandEPSwasmeasuredbyZetaplus，theinfluenceofthedifferentstrength

8、ofmagneticfieldsontheEPSsurfacegroupswasdeterminedbyF

9、IR．Alltheinfluencesoftheresindose，shakingfrequencyandextractiontimeontheefficiencyofEPSextractionw