Separation and Purification Technology (IF=7.312) 2021-4-1 

中南大学 申丽课题组

本文主要利用烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus)和蓝藻PCC6803 (Synechocystis sp. PCC6803)构建了菌丝球絮凝剂辅助微藻固定化的真菌-微藻共生系统(FMSS)，并在光学显微镜和扫描电镜(SEM)显示真菌菌丝上附着的绿色颗粒。在重金属Cd(II)的吸附实验中菌丝球对微藻的吸附固定化效率为98%，在10⁸个/mL对数期的微藻无真菌培养基条件下，该共生体系具有较高的稳定性和较好的Cd(II)吸附效率(98.89%，37.3 mg g⁻¹)。同时，共生系统在吸附过程中延长了微藻的生长周期。Cd(II)离子刺激后，FMSS中总胞外聚合物(EPS)含量显著高于对照组，胞外多糖的变化更为明显。而高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测(HPAEC-PAD)表明，该体系出现了一种新的单糖(鼠李糖)，且这种胞外多糖的单糖组成有所增加，胞外蛋白也显著增加，多糖和蛋白质组成的变化在共生系统对Cd的吸附和抗性中起着关键作用。三维激发发射矩阵(3D-EEM)光谱分析表明，蛋白质荧光峰强度随重金属处理而发生变化。同时红外光谱表明，EPS的官能团(如oh、- conh -)参与了吸附过程。结果表明，EPS的关键成分胞外多糖和胞外蛋白在共生体系中应对重金属胁迫和抵抗重金属毒性发挥了重要作用。这些初步数据可为工程菌种的开发利用和基因转化提供参考。本研究中生物质载体烟曲霉菌与微藻形成了共生体系并取得了良好的回收和固定效率(98%)，该研究解决了微藻作为生物吸附剂在工业应用中的技术瓶颈，具有非常重要的实践意义。

原文链接：Construction of fungi-microalgae symbiotic system and adsorption study of heavy metal ions.

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.118689