Separation and Purification Technology (IF = 7.312) 2021-06-25

以色列科学技术研究所 Adi Radian研究所

从环境和工业的角度来看，使用粘土矿物的絮凝和沉淀蓝细菌可能是有利的，但是，其中存在活细菌的再悬浮或膜损坏的风险。在这方面，粘土与蓝细菌共培养对聚集趋势和生存能力的影响以及因此对分离过程的影响在很大程度上仍是未知的。在这项研究中，鱼腥藻PCC 7120在相关类型的粘土和粘土复合物存在下培养，以观察它们对生长、活性和粘土-蓝细菌络合的影响。随着时间的推移，通过观察叶绿素含量和氨产量来监测蓝细菌的生长和活性。通过测量光密度随时间的下降、监测ζ电位的变化以及使用光和电子显微镜进行表征来评估粘土-炭黑的聚集趋势、程度和形态。结果表明，在天然钙基蒙脱石和高岭石存在下生长的蓝细菌在生长速率和活性方面仅受到很小的阻碍，但会发生快速沉降。腐殖酸包裹的粘土仅轻微阻碍了蓝细菌生长，但显著抑制了沉降。相比之下，壳聚糖和氧化铁涂层对细胞膜造成损伤，几天后蓝细菌死亡。在沉降方面，壳聚糖包覆的粘土产生大的絮凝物(高达400微米)，并在3分钟后达到46%的高沉降率。氧化铁包覆的粘土产生了最大的表观聚集体(~600微米絮凝体尺寸)，并显示出最快的沉降速率，3分钟后为73%，30分钟后为87%。研究结果强调了蓝细菌与不同颗粒共培养的重要性。另一方面，壳聚糖和铁包覆粘土都是优良的杀菌剂和絮凝剂。因此，这些发现可以推进自然和工程系统中的蓝细菌分离和去除策略的设计。

原文链接：Impact of cocultivation on the aggregation and sedimentation trends of cyanobacteria with native and modified clay minerals

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119179