光照厌氧条件下沼泽红假单胞菌对砷的抗性及其机制

摘要：

采用UV-Vis和HPLC-ICP-MS分析方法,在光照厌氧条件下研究了沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris CQV97）对砷（As）的抗性和机制.结果表明,As（Ⅴ）与As（Ⅲ）对R.palustris CQV97的半数效应浓度（EC50）分别为2.3mmol·L-1和0.9mmol·L-1;该菌株能够将As（Ⅴ）还原为As（Ⅲ）,不能将As（Ⅲ）转化为As（Ⅴ）或甲基砷;在含有0.1mmol·L-1As（Ⅴ）的培养基中培养80h,细胞积累的总As可达1.32mg·g-1（以干重计）,其中,9.8%存在于细胞质中,4.9%与细胞膜的脂质相结合,其余被认为吸附在细胞表面;全细胞、细胞质、细胞膜所含的As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的相对比例分别为16.3%和83.7%、12.1%和87.9%、16.5%和83.5%.静息细胞砷吸附结果表明,与0℃孵育细胞相比,25℃孵育细胞对As（Ⅴ）和As（Ⅲ）吸附量较高;灭活细胞对As（Ⅴ）的吸附量进一步提高,而对As（Ⅲ）的吸附量则降低.因此,光照厌氧条件下,R.palustrisCQV97对As具有较强的抗性和吸附特性,对As（Ⅴ）的抗性和吸附性均明显高于As（Ⅲ）;其抗砷机制为细胞质As（Ⅴ）的还原途径,具体为在细胞内将As（Ⅴ）还原为As（Ⅲ）,继而As（Ⅲ）被转运至细胞外,维持胞内As的含量在较低水平.本研究可为深入理解光合细菌对无机砷的抗性机制、砷的地球化学循环及砷的环境污染和生物修复提供理论参考.

关键词：砷、沼泽红假单胞菌、吸附

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金31070054,31270106;福建省自然科学基金2010J01209,2012J01136;中国科学院城市环境与健康重点实验室基金KLUEH201005

在线出版日期：2012-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2375-2383