低浓度鼠李糖脂作用下铜绿假单胞杆菌在玻璃珠介质中的吸附和传输
近些年来，各种途径排放的有机物污染物使得土壤污染越来越严重，并进一步污染地下水，严重影响人类的身心健康。而在生物表面活性剂作用下的微生物修复得到了研究者们的广泛关注，本研究以铜绿假单胞杆菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027)作为研究对象，在实验室条件下研究了低浓度生物表面活性剂鼠李糖脂单糖脂(monorhamnolipid)对铜绿假单胞杆菌在亲水性或疏水性表面吸附的影响以及对菌体在玻璃珠介质中的传输特性的影响，目的是探讨不同表面性质的菌体、不同表面性质的土壤介质以及低浓度鼠李糖脂单糖脂对菌体细胞在土壤中吸附传输的影响，为微生物应用于有机污染地下水修复的实践提供一定的指导作用。 本文先利用铜绿假单胞杆菌以葡萄糖或正十六烷为碳源，培养生长到静止期，得到不同表面性质的菌体作为吸附质。采用化学方法处理玻璃珠得到亲水性玻璃珠和疏水性玻璃珠，作为吸附剂。采用静态批量平衡吸附实验，用等温吸附线模型描述低浓度鼠李糖脂单糖脂作用下铜绿假单胞杆菌在玻璃珠上的吸附行为，分析菌体的吸附特性及吸附机理;采用饱和土柱实验，分析细菌的穿透曲线以及鼠李糖脂单糖脂作用下细菌在饱和柱中的穿透行为，分析菌体的行为机制以及影响因素，结果如下: 铜绿假单胞杆菌在玻璃珠上的吸附平衡时间为1.5h，用Langmuir和Freundlich吸附方程对实验数据进行拟合，相对来说，菌体在玻璃珠上的吸附更加适合Freundlich方程。在Freundlich模型中，以十六烷为碳源培养的菌体在疏水性玻璃珠上吸附的Kf值明显高于其他三种组合（以葡萄糖为碳源生长的菌体在亲水性玻璃珠上的吸附、以葡萄糖为碳源生长的菌体在疏水性玻璃珠上的吸附、以十六烷为碳源生长的菌体在亲水性玻璃珠上的吸附），而且在以十六烷为碳源生长的菌体在疏水性玻璃珠上吸附的Kf值随着鼠李糖脂单糖脂浓度的增加而减少（从5.24到7.78到2.69到1.32）。对于以两种不同碳源生长的菌体来说，它们的ζ电位彼此比较接近，且随着鼠李糖脂浓度的增加变化不大。但是，以十六烷为碳源生长的菌体的疏水性明显大于以葡萄糖为碳源生长的菌体，而且它的疏水性随着鼠李糖脂浓度的增加而减少。吸附实验的结果表明，疏水性反应对菌体在固体表面上吸附起重要作用，鼠李糖脂单糖脂通过改变菌体表面的疏水性，从而改变减少菌体的吸附。 然后再分别利用疏水性玻璃珠和疏水性玻璃珠作为填充介质，在一维玻璃不锈钢柱中考察了不同浓度的鼠李糖脂单糖脂对以葡萄糖或十六烷为碳源生长的铜绿假单胞杆菌ATCC9027在玻璃珠介质中传输的影响，并同时菌体在传输穿透玻璃柱后电位和疏水性的变化，结果如下: 以葡萄糖为碳源生长的菌体在亲水性或疏水性玻璃珠填充的柱体中传输，在鼠李糖脂单糖脂浓度为0mg/L时，菌体的穿透平台最高，而在其他浓度条件下(20，40，80mg/L)条件下，随之鼠李糖脂单糖脂浓度的增加，菌体的穿透量越多，即加强了菌体的传输。以十六烷为碳源生长的菌体表面疏水性远大于以葡萄糖为碳源生长的菌体，鼠李糖脂单糖脂对菌体传输的影响结果可以从菌体的zeta电位和表面相对亲疏水性来体现。而对于以十六烷为碳源生长的菌体，鼠李糖脂单糖脂浓度为40mg/L时的效果最好。
鼠李糖脂;铜绿假单胞杆菌;玻璃珠介质;吸附性能;传输机理;有机污染地下水修复
湖南大学
硕士
环境科学与工程
钟华;曾光明
2014
中文
X53
69
2014-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）