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新型微生物菌劑誕生 有效“治療”土壤鎘污染
2022年01月12日 16:04:33 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：江魚 點(diǎn)擊量：7142

當(dāng)前，新型微生物菌試劑的出現(xiàn)，為今后各類重金屬防治帶來新思路。

　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】 鎘污染是一種常見的重金屬污染， 自20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)以來，常與鋅、鉛等共生。作為化合物，鎘常常通過廢氣、廢水、廢渣排入環(huán)境，造成污染。不僅如此，鎘可在生物體內(nèi)富集，通過食物鏈進(jìn)入人體，引起慢性中毒。
 
　　近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王革嬌教授經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，假單胞菌菌劑通過新型鎘結(jié)合蛋白去除鎘的分子機(jī)制及菌劑對(duì)促進(jìn)植物和土壤健康與降低鎘含量的積極作用。
 
　　鎘污染源主要是鉛鋅礦以及有色金屬冶煉、電鍍和用鎘化合物做原料或觸媒的工廠。鎘對(duì)土壤的污染主要有氣型和水型兩種。氣型污染主要來自工業(yè)廢氣，鎘隨廢氣擴(kuò)散到工廠周圍并自然沉降，蓄積于工廠周圍的土壤中，土壤中的鎘濃度達(dá)到40ppm。水型污染主要是鉛鋅礦的選礦廢水和電鍍、堿性電池等等工業(yè)廢水排入地面水或滲入地下水引起。隨著加工制造業(yè)、有色金屬業(yè)不斷發(fā)展，我國(guó)的鎘污染源逐漸擴(kuò)大，污染度逐漸加深。
 
　　除了環(huán)境污染，鎘對(duì)人體傷害較大。鎘進(jìn)入人體后，在體內(nèi)形成鎘硫蛋白，通過血液到達(dá)全身，并蓄積于腎臟中，影響肝、腎器官中酶系統(tǒng)的正常功能。不僅如此，鎘還會(huì)損傷腎小管，鎘中毒會(huì)出現(xiàn)糖尿、蛋白尿和氨基酸尿等癥狀。
 
　　鎘污染無論對(duì)環(huán)境還是對(duì)人體健康都是隱患。但如今，新型微生物菌劑讓鎘污染有方可除。據(jù)了解，課題組從鎘污染農(nóng)田土樣本中分離鑒定了一株鎘抗性細(xì)菌假單胞菌B7，該細(xì)菌培養(yǎng)后，可完全去除溶液中的鎘離子。隨后，課題組采用差異蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)，鎘離子能夠顯著激活一種碳酸酐酶的表達(dá)，命名為CadW。課題組通過體內(nèi)與體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該蛋白能提高細(xì)菌對(duì)鎘離子的抗性，且能夠與鎘離子特異性結(jié)合從而將鎘離子固定在細(xì)胞內(nèi)部。
 
　　課題組將該微生物菌劑結(jié)合化學(xué)修復(fù)劑硅酸鹽應(yīng)用于鎘污染白菜盆栽實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)該微生物菌劑結(jié)合硅酸鹽可以有效地鈍化土壤中的鎘，減少植物對(duì)鎘離子的吸收，白菜地鎘含量下降了34%，達(dá)到安全可食用范圍。該實(shí)驗(yàn)表明，植物酶活與土壤酶活的混合菌劑可以緩解化學(xué)修復(fù)劑硅酸鹽對(duì)植物和土壤的不利影響，具有增強(qiáng)植物與土壤健康的作用。
 
　　重金屬污染一直是土壤污染、食品安全、環(huán)境安全中的難題。本次華中農(nóng)業(yè)大學(xué)課題組的研究，從酶學(xué)角度探究微生物對(duì)恢復(fù)土壤和植物健康的重要作用，為理解微生物環(huán)境中的鎘鈍化邁出重要一步。然而當(dāng)前新型微生物菌試劑的出現(xiàn)，為今后各類重金屬過濾、防治帶來新思路。
 
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