CN110368910A - 一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂在污水吸附中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂在污水吸附中的应用，针对现未见通过利用金属硫蛋白工程菌对污水中有毒重金属进行吸附的技术现状，本发明通过利用盐穗木金属硫蛋白工程菌和填料共同作为吸附剂，对污染废水中的重金属铜离子进行吸附，且平均吸附率为99.58%，在污水有毒重金属生物吸附应用中，具有显著和稳定的技术效果，为生物吸附重金属提供进一步的理论依据。
Description
技术领域
本发明涉及工程菌应用的技术领域，具体的涉及一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂在污水吸附中的应用的技术领域。
背景技术
重金属污染是水体污染的重要问题之一，其主要来源便是工业废水。水生生态系统中的重金属不会被降解，它们在自然界中的存在会导致它们在食物链中积聚，从而对动植物产生毒害作用，重金属铜是植物和人体必需的元素，铜在植物中有利于作物生长发育，稳定叶绿素，提高作物抗寒抗旱能力，增强抗病能力，在人体和动物内对血液、结缔组织、中枢神经、代谢免疫都有重要作用。但是过多的铜会积累在植物，并可以通过食物链进入人类和动物的身体和并且累积起来，造成急性或者慢性中毒，严重威胁人体生命。因此从废水中去除有毒重金属亟需解决。
生物吸附是生物材料通过代谢过程或物理化学吸附途径从废水中积累重金属的能力。与物理化学修复法比较，生物吸附法具有成本低，修复快，不产生二次污染等诸多优点。生物材料如藻类，细菌，真菌和酵母已经被广泛研究用于金属去除。通过使用生物材料从废水中去除重金属，受到物理化学参数的影响，及在生物吸附过程中竞争的有机和无机物质的浓度以及对金属离子的亲和力的影响。
金属硫蛋白(MT)是普遍存在在动植物体内的富含细胞内半胱氨酸的低分子蛋白质，通过半胱氨酸残基上的巯基与金属螯合形成低毒或无毒络合物，以达到清除重金属毒害作用的目的。大肠杆菌基因结构简单，便于利用基因工程方法对其进行改造，且繁殖迅速，具有一定重金属耐受性和吸附能力，能较好的量化生产。有研究表明，在一些原核细菌中表达金属硫蛋白，可以增强宿主菌对金属离子的耐受性以及吸附更多相应的金属离子。
在现有技术“一种盐穗木金属硫蛋白基因及其重组蛋白与应用” (刘忠渊，专利申请号：2013105667426)中，以HcMT的cDNA为模板，通过PCR扩增、胶回收后连接到pMD18-T载体构成重组质粒，重组质粒与pET-32a分别双酶切后酶切片段经连接酶连接，连接产物转化感受态细胞，成功构建融合表达载体pET-32a-HcMT，获得转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)。而目前未见通过利用转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)对污水中有毒重金属进行吸附的技术报道。
发明内容
针对现未见通过利用转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a- HcMT)对污水中有毒重金属进行吸附的技术现状，本发明提供一种转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)吸附剂在污水吸附中的应用，本发明通过利用转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET -32a-HcMT)和填料共同作为吸附剂，对污染废水中的重金属铜离子进行吸附，且平均吸附率为99.58％，在污水有毒重金属生物吸附应用中，具有显著和稳定的技术效果，为生物吸附重金属提供进一步的理论依据。
本发明基于已有现有技术“一种盐穗木金属硫蛋白基因及其重组蛋白与应用”(刘忠渊，专利申请号：2013105667426)已公开了盐穗木金属硫蛋白基因与质粒pET-32a(+)重组构建了原核表达载体，重组的原核表达载体再转化至大肠杆菌E.coli BL21(DE3)获得了重组表达转化体，即本发明所述的转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET -32a-HcMT)，本申请简称为盐穗木金属硫蛋白工程菌。
本发明通过以下技术方案实现的：
本发明具体提供一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，包括转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)、填料。
优选的，本发明中，填料为活性炭。
同时，本发明提供上述盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂的制备方法，具体采用以下技术步骤：
(1)向含有0.05％氨苄青霉素的LB培养基中接种转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)，按照1％的比例接种，置于摇床培养，37℃，220rpm培养12h，获得一活菌液；
(2)取步骤(1)制备的一活菌液，向含有0.05％氨苄青霉素的 LB培养基中接种，按照1％的比例接种，置于摇床培养，37℃，220 rpm培养4h，获得活化菌液，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET -32a-HcMT)活化菌液的活菌数为6×107cfu/mL；
(3)填料进行高压灭菌后，取出放置常温，将步骤(2)制备的转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)活化菌液倒入装有填料的容器中，按重量分数计，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌活化菌液：填料＝10:3，浸泡24h，后倒掉多余菌液，即可获得盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂。
优选的，本发明中，填料的高压灭菌条件，灭菌温度为121℃，灭菌时间20min。
进一步，本发明提供盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂在吸附污染废水中重金属铜离子的应用。
通过实施本发明的技术方案，可以达到以下有益效果:
本发明旨在于提供一盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，其包括转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)和填料，在现有技术披露公开转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)基础上，进一步明确转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)耐碱，最佳生长范围为pH5-11，温度耐受范围为10℃-50℃，最佳生长温度为28℃-37℃，对重金属铜离子有很强的耐受性，在重金属铜离子含量为20-100mg/L的环境中都能良好的生长，且制备的盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，对污染废水中的重金属铜离子进行吸附，且平均吸附率为99.58％，在污水有毒重金属生物吸附应用中，具有显著和稳定的技术效果，为生物吸附重金属提供进一步的理论依据
附图说明
图1显示为盐穗木金属硫蛋白工程菌的诱导表达图，其中，M为蛋白标准分子量，1、3、5、7为盐穗木金属硫蛋白工程菌诱导前的蛋白表达情况，2、4、6、8、9为盐穗木金属硫蛋白工程菌诱导后的蛋白表达情况。
图2显示为盐穗木金属硫蛋白工程菌生长曲线图。
图3显示为不同pH条件下盐穗木金属硫蛋白工程菌生长曲线图。
图4显示为不同温度条件下盐穗木金属硫蛋白工程菌的生长曲线图。
图5显示为盐穗木金属硫蛋白工程菌在有重金属铜存在条件下的生长曲线图。
图6显示为不同吸附剂对水体中重金属铜离子吸附变化图。
具体实施方式
下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
主要培养基：0.05％氨苄青霉素的LB培养基：称取蛋白胨1.0g，酵母浸粉0.5g，NaCl固体1.0g，NaOH固体0.033g于250mL的锥形瓶中，加入100mL的蒸馏水，摇匀溶解，121℃高压蒸汽灭菌20min 后，加入50μL氨苄青霉素，摇匀。
主要试剂和药品：蛋白胨、酵母浸粉、氯化钠、氢氧化钠、过硫酸铵、十二烷基硫酸钠、四甲基乙二胺、考马斯亮蓝R250、TMB显色液、甲醇、冰乙酸、五水硫酸铜、活性炭均为常规试剂，可通过公共渠道购买，氨苄青霉素钠购自生工生物工程(上海)股份有限公司、诱导剂IPTG购自湖北猫尔沃生物医药有限公司、Acrylamide购自北京索莱宝生物科技有限公司、Tris购自Biofroxx。
试验仪器：ESJ182-4电子天平、UPH-II-20T优普超纯水制造系统、LS-75HD立式压力蒸汽灭菌器、SW-CJ-1FD无菌操作台、KYC -1102C电热恒温培养摇床、DK98-IIA恒温水浴锅、LMS-30制冰机、 5148R小型台式高速离心机、BIO-RAD电泳仪、WD-9405C脱色摇床、PHS-3D精密酸度计、MK3酶标仪、ICP-OES。
工艺中所采用的设备和仪器均为本领域常见的设备。
本发明采用的转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcM T)，本申请简称为盐穗木金属硫蛋白工程菌基于已有现有技术“一种盐穗木金属硫蛋白基因及其重组蛋白与应用”(刘忠渊，专利申请号： 2013105667426)已公开了盐穗木金属硫蛋白基因与质粒pET-32a(+) 重组构建了原核表达载体，重组的原核表达载体再转化至大肠杆菌E. coli BL21(DE3)获得的盐穗木金属硫蛋白工程菌。
本发明中选用的所有材料、试剂和仪器都为本领域熟知的，但不限制本发明的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
实施例一：盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂
一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，包括盐穗木金属硫蛋白工程菌、填料。
优选的，本发明中，填料为活性炭。
实施例二：盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂的制备
盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂的制备方法，具体采用以下技术步骤：
(1)向含有0.05％氨苄青霉素的LB培养基中接种转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)，按照1％的比例接种，置于摇床培养，37℃，220rpm培养12h，获得一活菌液；
(2)取步骤(1)制备的一活菌液，向含有0.05％氨苄青霉素的 LB培养基中接种，按照1％的比例接种，置于摇床培养，37℃，220 rpm培养4h，获得活化菌液，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET -32a-HcMT)活化菌液的活菌数为6×107cfu/mL；
(3)填料进行高压灭菌后，取出放置常温，将步骤(2)制备的转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)活化菌液倒入装有填料的容器中，按重量分数计，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌活化菌液：填料＝10:3，浸泡24h，后倒掉多余菌液，即可制备获得盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂。
优选的，本发明中，填料的高压灭菌条件，灭菌温度为121℃，灭菌时间20min。
实施例三：盐穗木金属硫蛋白工程菌的高效表达
(1)一活接菌，在超净工作台中，取1mL含有0.05％氨苄青霉素的LB培养基于EP管中，将10μL转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌 (pET-32a-HcMT)的菌液接种于含有培养基的EP管中，置于电热恒温培养摇床，37℃，220rpm培养12h。
(2)二活接菌，在超净工作台中，取10mL0.05％氨苄青霉素的 LB培养基于摇菌管中，取一活处理的菌液100μL，种于含培养基的摇菌管中，置于电热恒温培养摇床，37℃，220rpm培养4h。
(3)诱导，从二活后的摇菌管中取1mL原菌和1mL诱前分别于EP管中，4℃冰箱保存，然后在摇菌管剩余菌液中加入IPTG，终浓度为0.6μL/mL(约4.8μL IPT G)，将摇菌管置于电热恒温培养摇床，37℃，220rpm培养3.5-4h。
(4)12％SDS-PA GE凝胶制作，先对装置进行验漏，确定装置不漏后，倒出板内的水，然后按照如下配方配制下层胶：双蒸水1.6 mL；30％ACR 2.0mL；1.0MTris-HCl(pH8.8)1.3mL；10％硫酸铵 50μL；10％SDS 50μL；TEMED 2μL；将胶混匀后，用移液枪将胶注入板内，(约至胶板绿线处)，再注满双蒸水，排出气泡，静置待下层胶凝结后，倒出蒸馏水后，按如下配方配制上层胶：双蒸水1.4 mL；30％ACR 0.38mL；1.0MTris-HCl(pH6.8)0.25mL；10％硫酸铵 20μL；10％SDS 20μL；TEMED 2μL；将上层胶液混匀后注入板内，注满后放入梳子，静置待胶完全凝结。
(5)菌样处理，从经过诱导处理的摇菌管中取出1mL菌液于E P管中，和诱导之前保存的1mL菌液的EP管一起放入离心机中，12 000r/min，离心1min，倒去上清液，加入400μLTris-HCl(pH＝8) 混匀沉淀后，12000r/min，离心1min，倒去上清液，加入200μL或4 00μLTris-HCl(pH＝8)混匀沉淀后，12000r/min，离心1min，倒去上清液，加60μL Tris-HCl(pH＝8)混匀沉淀后，加12μL Buffer，煮沸15min，立即放入冰中2min，然后12000r/min，离心15min。
(6)电泳，先对装置验漏，放好胶板后点样，10μL诱前，10μ L诱后，4μL marker，电流强度为18mA，跑至绿线以下即结束。
(7)染色，配制考马斯亮蓝染色液，甲醇500mL，冰醋酸100 mL，考马斯亮蓝R-2502.5g，添加去离子水定容至1000mL，充分溶解混匀后过滤备用；将凝胶小心从板上取出，放入胶盒中，倒入考马斯亮蓝染色液，没过凝胶，放入摇床上过夜至染色完全。
(8)脱色，配制脱色液，甲醇500mL，冰醋酸100mL，添加去离子水定容至1000mL；染色完成后，回收染色液，倒入脱色液，没过凝胶，置于摇床上直至能看清结果。转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)表达结果，参见附图1所示，2％SDS-PA GE聚丙烯酰胺凝胶电泳显示，在相对分子质量为27KDa处可见明显条带，表明转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)能成功表达。
实施例四：盐穗木金属硫蛋白工程菌生长曲线的测定
在超净工作台中，向100mL含有0.05％氨苄青霉素的LB培养基，接种约1mL转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)的菌液，记录工程菌移入时间，置于电热恒温培养摇床，37℃，220rpm 培养，从接菌开始每隔2h取样测一次OD600值，绘制工程菌的正常生长曲线。转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)正常生长曲线参见附图2所示，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-3 2a-HcMT)在刚开始2h是延滞期，由于没有诱导剂和金属离子存在，生长曲线的停滞期相对很短；当工程菌细胞的体积增加，有机质积累并储存化学能后，生物进入一个快速分裂阶段，生物个体呈指数或对数增长，即指数期，附图2中2h-12h之间，到14h左右能达到工程菌的最大生长量；然后进入稳定期，细胞分裂率降低，细胞的新生与凋亡呈动态平衡，如图中14h-24h之间；最后进入衰亡期，细胞数开始下降。此试验的目的是考察并掌握转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌 (pET-32a-HcMT)的生长规律，以便可以较准确的选择终止培养的时机，使工程菌产量最大化和活力最优化，有利于生产实践。
实施例五：盐穗木金属硫蛋白工程菌对酸碱度(pH)的耐受能力考察
配制5个100mL LB液体培养基，分别滴加1mol/L HCl溶液或者1mol/L NaOH溶液调节pH为3、5、7、9、11，将调好pH的LB 培养基于121℃高压蒸汽灭菌锅内灭菌20min后，于4℃冰箱内保存。在超净工作台里分别向培养基中加入50μL氨苄青霉素，再将转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)的菌液按照1:100的比例分别接种到6个培养基中，记下菌体移入时间，再将所有培养基置于电热恒温培养摇床，37℃，220rpm培养，从接菌开始每隔2h分别取样测OD600值，绘制出不同酸碱度(pH)条件下工程菌的生长曲线。
转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)在不同pH条件下的生长情况，参见附图3所示，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌 (pET-32a-HcMT)在不含重金属离子的无菌LB培养基中对pH的耐受范围很广泛，根据空白对照(即pH＝8)，该基因工程菌在接种后 2h处于停滞期，2h-14h进入对数生长期，16h-24h处于稳定生长期， 26h后进入衰落期。当OD600值达到0.8以上时，此基因工程菌的生长进入良好的相对稳定生长的状态，当OD600值达到1.0以上时，此基因工程菌的生长达到一个饱和状态。通过生长曲线图，可以很直观的看出，在pH＝3时，生长曲线呈一条平稳的直线，说明盐穗木金属硫蛋白工程菌基本不会生长；在pH＝5和pH＝11时，基因工程菌生长停滞期相对较长，4h后进入指数生长期，指数期生长相对较平缓，生长情况相对不太理想，在16h左右OD600值能达到0.8以上，进入平稳期，26h后有衰退迹象；在pH＝7和pH＝9时，基因工程菌生长停滞期相对较短，1h后进入指数生长期，12h时OD600值达到0.8以上，继续生长，其中pH＝7条件下，在培养24h后OD600值能达到1. 0以上，且保持稳定，pH＝9条件下，培养24h时OD600值达到最大，但小于1.0，24h后有衰退迹象。综上所述，在pH＝7条件下，最适合盐穗木金属硫蛋白工程菌生长；在pH＝5～11范围内，该菌都能明显的较好生长，在pH＝3的强酸性条件下，该菌基本不生长，说明在强酸环境中转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)基本不表现耐受性，在弱酸性、中性、碱性、强碱性环境中转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)能表现出很好的耐受性。
观察转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)在不同p H条件下每个时期的生长变化，有利于把握在处理重金属污染的水体环境最适合盐穗木金属硫蛋白工程菌生长的酸碱度，从而高效处理重金属废水。
实施例六：盐穗木金属硫蛋白工程菌对温度的耐受能力考察
配制6个100mL LB液体培养基，调节pH至7，121℃高压蒸汽灭菌20min后，于4℃冰箱内保存。在超净工作台里分别向培养基中加入50μL氨苄青霉素(Amp)，再将转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)的菌液按照1:100的比例分别接种到6个培养基中。开启电热恒温培养摇床，将上述培养基调温，温度分别为10℃、 20℃、28℃、37℃、40℃和50℃。记下移入时间，于培养20h、21h、 24h时分别取样测OD600值，绘制出不同温度条件下工程菌的生长曲线。
转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)在不同温度条件下的生长情况，参见附图4所示，根据pH耐受性考察试验的结论，pH＝7时，该转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT) 生长最好，因此在温度耐受性考察中，设置所有培养基的pH值均等于7。如图3-4可知，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-Hc MT)在设置了不同温度的电热恒温培养摇床中分别培养20h后，温度在28℃-40℃范围内时，基因工程菌能较好生长，OD600值均能达到 0.8以上，其中28℃时，基因工程菌生长的最好，OD600值能达到1. 0以上且保持稳定；温度在20℃时，基因工程菌也能生长，但生长情况不佳，OD600值能到0.6以上；温度在10℃和50℃两个极端条件下，基因工程菌几乎不生长。综上所述，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌 (pET-32a-HcMT)的最佳生长温度为28℃。
观察转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)在不同温度条件下每个时期的生长变化，有利于把握在处理重金属污染的水体环境最适合盐穗木金属硫蛋白工程菌生长的温度，从而高效处理重金属废水。
实施例七：盐穗木金属硫蛋白工程菌对重金属铜的耐受能力考察
配制6个100mL LB液体培养基，调节pH至7，121℃高压蒸汽灭菌20min后，于4℃冰箱内保存。在超净工作台里分别向培养基中加入50μL氨苄青霉素(Amp)，加入铜离子溶液，使终浓度分别为 0mg/L、20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L，再将转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)的菌液按照1:100(约1 mL菌液)的比例接种于上述培养基中，记录工程菌移入时间，置于电热恒温培养摇床，28℃，220rpm培养，从接菌开始每隔2h取样测一次OD600值，绘制出工程菌在有不同浓度梯度的重金属铜离子存在条件下的生长曲线。与转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-Hc MT)在无重金属无菌条件下的生长曲线进行对比，考察转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)对重金属铜离子的耐受能力。
转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)在有不同浓度梯度重金属铜离子存在条件下的生长曲线，参见附图5所示，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)在含重金属离子的条件下生长会受到抑制，但也能较好生长，对重金属铜离子有很好的耐受能力；在不同浓度梯度的重金属离子条件下，可看出40mg/L和 100mg/L条件下转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT) 长势最佳，培养24h后OD值都能稳定1.0以上。为了考察此基因盐穗木金属硫蛋白工程菌更强的吸附重金属离子的能力，在后续模拟废水试验中将废水浓度设置为100mg/L。
实施例八：盐穗木金属硫蛋白基因工程菌对于水体中重金属铜离子的吸附试验
本试验设计3组试验，每组3个平行：(1)试验一组：填料对水体中重金属铜离子的吸附，用电子天平称取30g活性炭于烘干的锥形瓶中置于高压蒸汽灭菌锅内121℃，灭菌20min后，取出静置放凉；配制重金属铜离子溶液，浓度为100mg/L，将配制好的100mL重金属废液倒入装有30g填料活性炭的锥形瓶中，均匀混合，置于28℃的水浴锅中调温，(2)试验二组：转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌 (pET-32a-HcMT)对水体中重金属铜离子的吸附，向10ml活化后的转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌(pET-32a-HcMT)中加入100mL 重金属铜离子溶液，重金属铜离子浓度为100mg/L，置于28℃的水浴锅中调温；(3)试验三组：盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂对水体中重金属铜离子的吸附，按照实施例二制备的盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂30g，加入100mL重金属铜离子溶液，重金属铜离子浓度为100mg/L，置于28℃的水浴锅中调温。试验初始时分别同时取三个试验组样品10mL混合液置于试89管中作为初始待测液，待温度恒定后，分别于5min、10min、15min、20min、30min、60min、9 0min时，三个试验组分别取10mL混合液于试管中待测；将试管中的样液离心处理，取澄清液，再用ICP-OES进行液体中重金属含量的测定。
三个试验组对水体中重金属铜离子的吸附情况，参见附图6所示，在温度为28℃的条件下，浓度为100mg/L的重金属铜离子溶液与第三试验组(盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂组)接触时，溶液中的重金属铜离子含量迅速降低。通过对照可看出，三个试验组对铜离子都有较好的吸附作用，三者在吸附1min左右就都能将水中的重金属铜离子浓度降至20mg/L以下，其中第一试验组(活性炭组)能将重金属铜离子浓度降至8mg/L左右，优势很明显。在反应8min左右时，第三试验组(盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂组)的金属吸附量超过第一试验组(活性炭组)，并继续吸附水体中的重金属铜离子。随时间变化，吸附速度减慢，在反应20min左右吸附量才趋于平缓。反应90min时，第三试验组(盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂组)对重金属铜离子的吸附量为99.95％，第二试验组(工程菌组)吸附量为79.58％，第一试验组(活性炭组)吸附量为91.92％。通过这三组试验对比可知：活性炭吸附重金属离子的能力很强，但吸附速度较快，单独工程菌参与的吸附试验，吸附速度非常迅速，重金属吸附能力较强；盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂组，不仅吸附反应速度快，又能明显增大金属离子吸附量。综上所述，盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂组对重金属铜离子有更好的吸附效果。
实施例九：盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂重金属铜离子的吸附试验
按照实施例二制备的盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，分别对3 组污水进行吸附有害重金属铜离子试验，A组为印刷厂废水，B组为生活污水，C组为污水处理厂；分别将三处污水吸出20L，将制备好的500g盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂分别放于三组污水中，1h后检测污水中重金属铜离子，试验结果参见表1所示。
通过试验可以看出，按照本申请制备的盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，能够有效的将各种污水中的铜离子快速吸附，且平均吸附率为99.58％，适用于生活工业上各种污水中有毒重金属铜离子的吸附，且吸附效率高、制备方法简单，具有显著和稳定的技术效果。
如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，其特征在于，包括转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌（pET-32a-HcMT）、填料。
2.如权利要求1所述的一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，其特征在于，填料为活性炭。
3.如权利要求1所述的一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，其特征在于，具体采用以下技术步骤：
（1）向含有0.05%氨苄青霉素的LB培养基中接种转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌（pET-32a-HcMT），按照1%的比例接种，置于摇床培养，37℃，220rpm培养12h，获得一活菌液；
（2）取步骤（1）制备的一活菌液，向含有0.05%氨苄青霉素的LB培养基中接种，按照1%的比例接种，置于摇床培养，37℃，220rpm培养4h，获得活化菌液，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌（pET-32a-HcMT）活化菌液的活菌数为6×107cfu/mL；
（3）填料进行高压灭菌后，取出放置常温，将步骤（2）制备的盐穗木金属硫蛋白工程菌活化菌液倒入装有填料的容器中，按重量分数计，转盐穗木金属硫蛋白基因工程菌活化菌液：填料=10:3，浸泡24h，后倒掉多余菌液，即可制备获得盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂。
4.如权利要求3所述的一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂，其特征在于，填料的高压灭菌条件，灭菌温度为121℃，灭菌时间20min。
5.如权利要求1至4任意一项所述的一种盐穗木金属硫蛋白工程菌吸附剂在吸附污染废水中重金属铜离子的应用。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112358976A (zh) * | 2020-06-24 | 2021-02-12 | 四川轻化工大学 | 一种重组HcMT基因工程菌剂及其在吸附废水中Cu2+的应用 |
| CN113957090A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-01-21 | 四川轻化工大学 | 一种盐穗木金属硫蛋白HcMT复合物及其在防晒霜中的应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101781653A (zh) * | 2009-07-15 | 2010-07-21 | 山西省农业生物技术研究中心 | 枣树金属硫蛋白基因及其在处理重金属污染中的应用 |
| CN103614386A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-03-05 | 新疆大学 | 盐穗木金属硫蛋白基因及其重组蛋白与应用 |
| CN105154501A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-16 | 新疆大学 | 一种盐穗木金属硫蛋白发酵工艺及其应用 |
| CN105177035A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-23 | 曲阜师范大学 | 龙葵金属硫蛋白表面展示工程菌的构建方法及用途 |
| CN107699578A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-16 | 中国农业科学院麻类研究所 | 一种苎麻金属硫蛋白基因及其重组蛋白与应用 |
-
2019
- 2019-07-25 CN CN201910679114.6A patent/CN110368910A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101781653A (zh) * | 2009-07-15 | 2010-07-21 | 山西省农业生物技术研究中心 | 枣树金属硫蛋白基因及其在处理重金属污染中的应用 |
| CN103614386A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-03-05 | 新疆大学 | 盐穗木金属硫蛋白基因及其重组蛋白与应用 |
| CN105177035A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-23 | 曲阜师范大学 | 龙葵金属硫蛋白表面展示工程菌的构建方法及用途 |
| CN105154501A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-16 | 新疆大学 | 一种盐穗木金属硫蛋白发酵工艺及其应用 |
| CN107699578A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-16 | 中国农业科学院麻类研究所 | 一种苎麻金属硫蛋白基因及其重组蛋白与应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 籍宏: "金属硫蛋白基因工程菌对重金属废水的处理研究应用", 《中国优秀硕士论文数据库 B027-327》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112358976A (zh) * | 2020-06-24 | 2021-02-12 | 四川轻化工大学 | 一种重组HcMT基因工程菌剂及其在吸附废水中Cu2+的应用 |
| CN113957090A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-01-21 | 四川轻化工大学 | 一种盐穗木金属硫蛋白HcMT复合物及其在防晒霜中的应用 |
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