γ-聚谷氨酸明膠膜對重金屬離子吸附特性研究.doc

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1、γ-聚谷氨酸明膠膜對重金屬離子吸附特性研究　　摘要：利用蠟狀芽孢桿菌液體發(fā)酵制備γ－聚谷氨酸，提取并制得γ－ＰＧＡ溶液；以０．５ｇ／Ｌ的γ－ＰＧＡ溶液與明膠交聯(lián)制成明膠膜，未交聯(lián)γ－ＰＧＡ的明膠膜作空白對照，用原子吸收分光光度法檢測金屬離子消耗，研究γ－ＰＧＡ明膠膜對Ｃｕ２＋、Ｃｏ２＋的吸附特性。實驗結(jié)果表明，Ｃｕ２＋在ｐＨ為８、２４℃、５ｈ時有最佳吸附量，飽和吸附量為１２．３４μｇ／ｍＬ；Ｃｏ２＋在ｐＨ７、２１℃、５ｈ時有最佳吸附量，飽和吸附量為１９．５０μｇ／ｍＬ；證實了γ－ＰＧＡ與明膠交聯(lián)制成的明膠膜具有吸附重金屬的能力?！　￡P(guān)鍵詞：蠟狀芽孢桿菌；γ－ＰＧＡ；金屬離子；明膠膜

2、；吸附特性　　中圖分類號：Ｘ５９２；Ｑ９３９．９９文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：0439－８11419－3956-04　　　　StudyontheAdsorptionCharacteristicofMetalIonsonGelatinMembrane　　Cross-linkedPoly-γ-glutamicAcid　　　?。祝粒危牵龋铮睿纾猓椋睿?，２，ＣＨＥＮＧＭｉｎｇ３，ＳＨＥＮＧＪｕ２，ＹＡＮＧＹａｎ－ｙａｎ２，ＬＩＳｈｉ－ｈｕ２，ＹＡＮＢｉｎ－ｌｕｎ２　　　　　?。粒猓螅簦颍幔悖簦篜ｏｌｙ－γ－ｇｌｕｔａｍｉｃａｃｉｄｗａｓｐｒｏｄｕｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｌｉｑｕｉｄｆｅｒｍｅｎｔ

3、ａｔｉｏｎｏｆＢａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓ．Ｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇγ－ＰＧＡｗｉｔｈｇｅｌａｔｉｎ．Ｔｈｅｎｏｎ－ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｇｅｌａｔｉｎｍｅｍｂｒａｎｅｗａｓｓｅｒｖｅｄａｓｃｏｎｔｒｏｌ．ＴｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｕ２＋ａｎｄＣｏ２＋ｏｎｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｏｆｍｅｔａｌｉｏｎｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｂｙａｔｏｍｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏ

4、ｔｏｍｅｔｒｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｌａｒｇｅｓｔａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｉｅｓｏｆＣｕ２＋ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｕｎｄｅｒｐＨ８ａｔ２４℃ｆｏｒ５ｈ，ａｎｄｔｈｅｌａｒｇｅｓｔａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｉｅｓｏｆＣｏ２＋ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｕｎｄｅｒｐＨ７ａｔ２１℃ｆｏｒ５ｈ．Itwasｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｏｄｕｃｅｄｗｉｔｈｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄγ－ＰＧＡａｎｄｇｅｌａｔｉｎｗａｓcapableｆｏｒｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｉｏｎｓ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｅｓｔａｂｌｉｓ

5、ｈｅｄａｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｒｅｃｙｃｌｅｏｆｔｈｅｖａｌｕａｂｌｅｍｅｔａｌｓ．　?。耍澹鳎铮颍洌螅海拢幔悖椋欤欤酰螅悖澹颍澹酰?；γ－ＰＧＡ；ｍｅｔａｌｉｏｎｓ；ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｍｅｍｂｒａｎｅ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　　　　γ－聚谷氨酸簡稱γ－ＰＧＡ，γ－ＰＧＡ是一種由微生物大量生物合成的陰離子型多聚氨基酸，是一種谷氨酸的高分子聚合物，對人類和環(huán)境無毒無害［１］。由于其分子量特別大并且側(cè)鏈上具有游離的羧基，可以與水中的膠體顆粒相吸附，在適宜的條件下，顆粒之間能夠通過產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象形成一種三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而沉降，可以

6、作為一種新型的生物絮凝劑應(yīng)用于水的純化和加工以及食品和發(fā)酵工業(yè)的下游處理［２］。同時，γ－ＰＧＡ是一種出色的綠色塑料，它在自然界可迅速降解，不會造成環(huán)境污染。因而，篩選合適的能產(chǎn)具有絮凝活性的γ－ＰＧＡ產(chǎn)生菌是當(dāng)前的研究熱點之一。迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種產(chǎn)生菌，主要是芽孢桿菌屬的菌株，包括各種枯草芽孢桿菌［３］、地衣芽孢桿菌［４］、炭疽芽孢桿菌［５］和納豆芽孢桿菌，但對于蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵產(chǎn)生γ－ＰＧＡ及其絮凝特性的研究鮮見報道。　　本實驗通過自行篩選獲得了一株產(chǎn)γ－ＰＧＡ的蠟狀芽孢桿菌ＨＹＷＬ－１，對其所產(chǎn)的γ－ＰＧＡ進(jìn)行了對重金屬離子吸附特性的研究。由于γ－ＰＧＡ具有很強(qiáng)的水溶性，如將

7、其作為工業(yè)廢水處理中對金屬離子的吸附劑就需尋找一種合適的載體，這既能夠讓γ－ＰＧＡ附著在其上不隨水流失，又能不破壞其陰離子特性保持其對于金屬離子的吸附性能；為此，本實驗選擇明膠作為膜載體，將γ－ＰＧＡ與其交聯(lián)［６］；旨在為環(huán)保行業(yè)、污廢水處理及金屬離子回收利用方面提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。　　１材料與方法　?。保本N　　蠟狀芽孢桿菌ＨＹＷＬ－１，為淮海工學(xué)院海洋學(xué)院微生物實驗室分離選育的產(chǎn)γ－ＰＧＡ菌株。　　１．２培養(yǎng)基及培養(yǎng)方法　?。保玻狈N子培養(yǎng)基牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。