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马鲁库省布鲁区韦克塔村黄金加工厂沉积物中抗汞细菌的存在及其降低汞的活动

Sarmawaty Kotala.1, Retno Kawuri2Ida Bagus Wayan Gunam3.

1魔法员生物科学学生,Udayana大学,巴厘岛,80114印度尼西亚。

2乌达亚纳大学数学与自然科学学院生物系,巴厘岛,80361印度尼西亚。

3.印度尼西亚巴厘岛Udayana大学农业工业技术系,80361。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.9.2.07

汞是环境中的重金属polute之一,不得不把生物毒性特征。在Waeapo金矿业街道使用汞来提取金和流亡废物自由的环境。几个先例的研究表明,金加工的废料沉积物中含有抗汞细菌。汞抗性细菌可被用作生物修复剂,因为这些细菌可以减少汞。抗汞细菌有mer操纵子它包含在质粒中。本研究的目标是分离出能够在含有500ppm HgCl的培养基营养琼脂(NA)上生长的抗汞细菌2在HgCl中进行能力分析2减少营养肉汤(NB)培养基。通过平板法在含有10ppm HgCl的营养琼脂上进行细菌分离2. 通过kit Microgen TM GnA+B-ID系统进行细菌鉴定,并通过CV-AAS(冷蒸汽原子吸收分光光度计)了解细菌还原汞的能力。结果表明,本研究中发现的细菌芽孢杆菌sp和气单胞菌属hydrophila.这两种细菌都能够降低升汞2金额为98,7%芽孢杆菌SP和98,33%气单胞菌属hydrophila.今后这些细菌可以被用作生物修复剂。


抗汞细菌;芽孢杆菌sp;气单胞菌属hydrophila;金加工

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Kotala S,Kawuri R,水星耐药菌Gunam I. B. W.存在黄金加工厂在沙区布鲁,马鲁古省及其在减少汞活动Waekerta村。CURR世界ENVIRON 2014; 9(2)DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.9.2.07

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Kotala S,Kawuri R,水星耐药菌Gunam I. B. W.存在黄金加工厂在沙区布鲁,马鲁古省及其在减少汞活动Waekerta村。CURR世界ENVIRON 2014; 9(2)。可从://www.a-i-l-s-a.com?p=502/


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已收到: 2014-04-21
接受: 2014-05-17

介绍

黄金开采中汞的利用会产生含汞废物,造成环境污染。汞属于对生物有毒的重金属。水星会攻击中枢神经系统,导致记忆丧失、震颤和运动能力下降。已检测到导致胎儿死亡的中毒。日本的微小病就是汞中毒的例子。1,2

汞作为一种环境污染物,需要引起重视和解决。汞的解毒可以通过沉淀法、混凝法、反渗透法、离子交换法和活性炭吸附法进行。3,4然而,这个处理方法相对曝光问题,即该综合体内的生物的积累。4

汞解毒可以通过使用具有抗汞根抗汞细菌来完成,称为mer操纵子4,5有金矿在Waekerta村,街道Waeapo,马鲁古省,印度尼西亚,其中theprocessing ofgoldusingmercuryandthe wasteis放电intothe environmentwithout方面tothecontaminationoccurred(图1)。基于这种背景,有必要从金加工的沉淀物分离汞抗性细菌能够到含有500ppm的HgCl的NA培养基上生长2并分析了HgCl的还原能力2

图1:Waekerta Village(A)金的金矿
加工(b)环境中的黄金加工废物

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材料和方法

研究材料

本研究以Maluku Waekerta村黄金加工废物处置场的沉淀池为例。本研究使用的材料为营养琼脂(默克)、营养肉汤(默克)和HgCl2

研究工具

本研究使用的仪器有热板、高压釜、涡流、培养箱、试剂盒Microgen TM GnA + B-ID System、显微镜、分光光度计、CV-AAS和层流空气流柜。

取样

我们从韦克塔村的42个黄金加工厂采集了多达20%的样本,所以9位置选择获得沉积物样本。然后将5种不同点上的每个位置取样的样品混合成一个。挖掘土地的土地样品被用作比较,因此所有样品的总数都变成了沃斯卡斯塔斯村的采样场所。

图2:采样地点图:
(a)印度尼西亚马鲁库省地图
(b) BuruDistrict地图(source:informasimaluku.Blogspot.com);
(c)Waekerta村的Waeapo Subdistrict地图
(箭头所指)(来源:minerthink.wordpress.com)。

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细菌分离

抗汞细菌分离被传播板的方法来完成。6Sedimen和土壤样品按系列(10)稀释-1, 10-2和10.-3),用盐溶液(0.85% NaCl)。从10-3稀释0、1 ml,涂布于含有10ppm HgCl的营养琼脂(NA)的培养皿中2.然后孵化室温3天。生长的细菌分离物与不同的菌落形态特征将AGA重新分离成新的媒体,以获得纯文化并储存在琼脂倾斜中进行进一步测试。

汞阻力细菌选择

细菌的选择是建立在不同HgCl培养基中异分离菌生长能力的基础上的2浓度。细菌分离物在含有25ppmof HgCl的NA培养基上生长2并孵化室温24小时。如果分离芽孢杆菌,则通过用HGCL迪利的名称进行条纹方法重新种植Chese Bacteria Lisolates2以50ppm、100ppm、250ppm、400ppm、500ppmin的较高浓度获得能够在最高HgCl中生存的优良菌株2专注。纯化的分离物储存营养琼脂倾斜介质,温度为-20℃。

汞抗性细菌鉴定

耐汞细菌鉴定的观察参数为NA培养基上的菌落形态、革兰氏染色和特性生理学(生化试验)。生理特性使用Microgen™kitGNA+B-ID系统鉴定(Microgen Bioproduct, UK)进行测试。

最佳温度对汞耐药菌的生长判断

为确定菌株的最适生长温度,将菌株在营养肉汤培养基上培养,不同的温度分别为:25℃、30℃、37℃、45℃。培养物在此温度下培养24小时。在620 nm波长处用分光光度计测量分离株的浊度。在620nm波长下观察到细菌细胞的吸光度值,每次处理重复3次。

耐汞细菌生长最适pH值的确定

为了确定最适的生长pH值,在pH值为5、6、7、8和9的肉汤中培养赖氨酸细菌。培养物在最适温度下培养24小时。使用波长为620nm的分光光度计测量分离物的生长,每次处理重复3次。

细菌生长曲线的测定

在24小时龄时,无菌培养一株优良细菌分离株(分离株在含有10 ppm HgCl的NA培养基上复壮)2)接种于锥形烧瓶中100ml NB培养基中,在室温旋转摇床(100rpm)上培养。24小时培养物用生理盐水冲洗,取5ml接种于45ml NB培养基中,10 pp mHgCl2,室温旋转摇床(100转/分)孵育。在620 nm波长下测定悬浮培养的吸光度值。吸光度测量从0小时到72小时,间隔4小时。然后将得到的吸光度数据转换成生长曲线。x轴是时间y轴是吸光度。将生长曲线与不含HgCl的NB培养基中细菌的生长曲线进行比较2

汞线减速的粘液性试验

在这个测试阶段,细菌分离株在NB培养基中250 ml erlenmeyer中培养24小时,然后用生理盐水冲洗分离细胞,用分光光度计在620 nm波长处测量吸光度。取0.1 ml吸光度值为2的培养物,在50ml含100ppm HgCl的NB培养基中培养2然后在顶部振荡器(100rpm)上孵育7天。此外,通过使用尺寸为0.2μm的膜过滤器将细菌细胞与培养基分离。通过冷蒸气Nb原子吸收分光光度计(CV-AAS)测量培养基中剩余的Hg浓度。此外,含有100ppm的HgCl的Nb培养基2以不接种抗汞细菌为阳性对照,以不含HgCl的NB培养基为阴性对照2以耐汞菌为阴性对照。CV-AAS工作原理是将二氧化汞化合物转化为汞离子,汞离子随后还原为金属汞,并在253.7 nm波长下分析其冷蒸汽原子吸收。所用试剂为SnCl2还原剂、H2SO4 + HCl酸溶液(Rondonuwu, 2011)。为了确定汞的去除效率水平,使用了这个公式

公式1

鉴于:C1=第一浓度(ppm);C2=最终浓度(ppm);Eff=效率

数据分析

对数据进行定性和定量分析。定性是通过描述表征和抗汞细菌分离株的识别的结果能够减少汞。定量地,于pH值测试和生长曲线测定通过吸光度测量细菌细胞的数量来完成。获得以条形图的形式被做了数据,但是在使用Microsoft Excel程序的线图形式的生长曲线。

结果和讨论

两株耐汞细菌能在含500 ppm HgCl的NA培养基中存活2加工时发现金箔沉淀物样品。分离株为L.10bandL.10c。经过鉴定,这些分离株被鉴定为芽孢杆菌去哪里航空运气润肤科. 图3和图4显示了分离物的宏观和微观形态,表1显示了每个分离物的特征。

TABEL 1:特性L.10b和L.10的c
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图3:(a)芽孢杆菌sp, (b)微观,
杆形,1000倍放大(箭头)

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图4:(a)中气单胞菌属hydrophila,(b)显微镜,
棒状,1000×放大倍数
(箭头所指)
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芽孢杆菌sp在日本和印度被发现是一种抗汞细菌。7此外芽孢杆菌在印度尼西亚的Tondano河中也发现了sp。8蜡样芽胞杆菌Bacillussubtilis在卡利马斯河发现的泗水也抗汞。9芽孢杆菌相比之下,Spis更常被发现是抗汞细菌Aeromonashydrophila.航空运气润肤科已在受西爪哇HginBandung污染的金矿沉积物中发现,可在550mg/LHgCl下生长2.10.此外,一些菌株A.hydrophila在突尼斯被重金属污染的海水、鱼类和废水中发现。11.温度是影响细菌生长的环境因素之一。芽孢杆菌sp.在25℃时吸光度值最高(0.216),在45℃时吸光度值最低(0.118)。气单胞菌属hydropila在37ËšC的吸光度值很高(0.404),在45ËšC的温度下吸光度值最低(0.224)(图5)。温度对细菌生长的影响是因为温度影响代谢中酶的活性。温度影响细菌生长过程中的化学反应、生长速度和微生物的生长总量。12.虽然不同细菌的吸光度值都属于中嗜菌。中温细菌是一组可以在20-45ËšC温度下生长的细菌。13.

图5:温育图形的效果
温度对耐汞的生长
细菌(24小时温育期)

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细菌生长会受到各种环境因素的影响,其中一个因素是培养基的pH值。培养基的酸度影响培养基的生长芽孢杆菌sp和A.水生门芽孢杆菌sp在pH为6时生长最优,吸光度为0.106,且吸光度随培养基pH的增加而降低(图6)。

图6:pHon的影响图
抗霉菌细菌的生长

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与…对比芽孢杆菌服务提供商,A.嗜水肺pH 7时的吸光度值最高(0.192),pH 5时的吸光度值最低(0.11)(图6)。酸度影响细菌的生长,因为pH影响细菌代谢中的酶。如果pH值不适当,酶的活性就会降低,这是因为酶在适当的电离状态下是有活性的。不同酶的适当电离条件也不同,但一般在pH 6-8范围内。14.可以将酶变性由于pH的变化。酶工作在中性pH,并且当环境变得非常酸性或强碱性会变得无效。15.根据在那个pH范围内的生长能力,芽孢杆菌sp,A.嗜水肺可以分为中性粒细胞细菌。中性粒细胞是一种细菌组能够在pH 6-8处生长。14、15的增长芽孢杆菌sp和气单胞菌属hydrophila在含10ppm HgCl的NB培养基中2并培养3天还没有达到稳定期。得到的结果与对照不同芽孢杆菌SP,其中在第37届达到静止期和A.嗜水肺这在第68小时的第44小时和死亡阶段达到了固定阶段(图7)。在与含有10ppm hgcl的培养基孵育期间2在美国,这两种细菌都只能达到指数阶段。芽孢杆菌Sp在68和达到指数阶段A.嗜水肺第48小时(图7)。这是因为适应阶段足够长。这是由于HgCl2在medium.In适应阶段的新酶的合成发生时,根据所述媒体和没有发现细胞数的增加。14.在含HgCl的培养基中适应阶段的长度2存在于细菌中OchrobactrumSP S79和L6T2分离物,其中这些细菌的第二静止阶段在孵育时间的第4天至第9天发生。16.

图7:细菌生长曲线
媒介
含有升汞NB210 ppm
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嗜水气单胞菌芽孢杆菌špresistantandable减少为100ppm的汞含量,以1.67ppm为A.hydro PHILA和1.33 ppm的芽孢杆菌s pafterincated 7天。汞含量的结果依赖于培养基,用于确定减少汞的含量的效率。芽孢杆菌可将汞减少98.7%,其中A.水母为98.33%(表2)芽孢杆菌去哪里A.hydrophila降低与抗汞特性相关的汞含量。细菌对汞的抗性是由于mer操纵子包含于质粒。4,5

表2:减少汞的试验结果
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Mer的操纵子由各种各样mergenes的。每个bacteriumhasits自己在mergene变化默尔操纵子。3.但细菌耐药机制对无机汞而异的不同细菌种类。这是由于HG的汞的减少2+对Hg0诱导由编码汞离子reducta看出zymeenmer操纵子基因MerA。2汞离子还原酶与汞形成键2+通过从NADPH键入NADP的粘合剂中的电子通过Flav转移,因此形成了减少,因此形成了降低的Hg,Iehg05汞的减少2+对Hg0去除氧化汞和减少溶解在介质中的汞。17.已知芽孢杆菌属的一些细菌具有基因变异meroperonBacillusmegateriumBacillusmacroides.广谱抗汞细菌在哪里蜡样芽胞杆菌Bacilluslicheniformis是一种抗汞细菌。18.只有汞还原体蛋白(MerA)的细菌被称为窄谱抗汞细菌,而广谱抗汞细菌则是以汞还原物(MerA)和蛋白质组织酶(MerB)为载体的细菌。MerB的功能是催化汞碳键的终止,以盐硫醇的形式生成有机化合物和离子汞。20.芽孢杆菌年代pandA.嗜水肺在这项研究中发现,还不知道在减少汞中所拥有的光谱范围。到目前为止还没有关于mergene由拥有变化气单胞菌属hydrophila.然而,空气单胞菌属的其他物种是已知的变异mer操纵子基因。Aeromonassalmonicida.h是一些Mer.基因的mer操纵子,即我,mer p,merr,mere,mert,merd和merb。19.水气单胞菌PHILA能够改变电池的形状,在汞暴露后从杆状变成圆形。11.


承认

作者想对Magister生物科学和印尼巴厘岛Udayana大学的负责人表示感谢,感谢他们对这项研究的支持。我们也感谢印尼马鲁库省省长对开展这项研究工作的支持。

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