砷在铜藻中的亚细胞分布及细胞壁吸附作用研究

为揭示铜藻(Sargassum horneri)细胞壁在砷(As)生物吸附中的作用,以铜藻幼苗为研究对象,测定了不同As胁迫浓度(50、100、150、200、250μmol·L-1)下细胞亚组分中的As含量变化,并对细胞壁的吸附动力学、细胞壁多糖As吸附效果以及细胞壁多糖傅里叶红外光谱进行了分析研究.结果表明:在低浓度(50μmol·L-1)As胁迫时,50.0％的As分布于细胞壁,明显高于其他组分;而在高浓度(≥150μmol·L-1)As胁迫时,As优势分布由细胞壁转向细胞可溶组分,细胞壁中的As比例下降至36.4％～37.3％.随着As胁迫浓度升高,细胞壁As含量呈上升趋势,当As胁迫浓度超过100μmol·L-1时,细胞壁As含量上升趋于平缓.细胞壁吸附动力学实验表明酯化改性和甲基化改性可降低细胞壁As吸附的平衡容量,其降幅分别为68.5％和42.9％,同时细胞壁多糖红外光谱分析结果也表明羟基、氨基、羧基、硫酸盐基等官能团为细胞壁As吸附提供了结合位点.细胞壁多糖体外吸附实验表明随着多糖浓度的升高,多糖As吸附率呈上升趋势.研究表明铜藻细胞壁具有重要的As吸附能力,其中多糖官能团是细胞壁吸附As的关键因素,随多糖含量的升高细胞壁可吸附更多的As.