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摘要
微生物的生长代谢往往受盐度的影响，因此筛选出耐盐性强的菌株对含盐废水的生物处理意义重大。选取一株从海洋分离具备耐盐异化金属还原的功能细菌（DMRB）——耐盐希瓦氏菌（Shewanella aquimarina XMS-1）作为研究对象，探究盐度对XMS-1还原Fe3+过程及胞外聚合物变化的影响。考察了不同盐度下XMS-1的Fe3+还原能力和胞外聚合物（EPS）的含量，并采用三维荧光光谱（3D-EEM）、拉曼光谱（Raman spectra）、红外光谱（FTIR）及其对应的二维相关光谱（2D-COS）分析了XMS-1还原Fe3+过程中EPS的变化。结果表明，蛋白为XMS-1 EPS中主要物质，占EPS含量的80%以上，多糖的含量相对较少，3%盐度条件下会促进XMS-1的EPS产量，表明XMS-1在高盐环境中会分泌更多的EPS来保护细胞进行正常的生理活动。Fe3+还原过程在盐度为1%～4%时得到促进，而在盐度高于5%时则受到抑制，过高盐度会抑制XMS-1的生长，导致Fe3+还原率下降，其中3%盐度下Fe3+还原率最高可达44.1%,相对于对照组增加了2.18倍。FTIR和Raman光谱结果显示XMS-1 EPS中含有羧基、羟基、氨基和羰基等金属离子氧化还原功能基团，其中3%盐度下EPS中蛋白酰胺类和多糖类代表峰增强，蛋白酰胺类代表峰变化显著，含O-和N-基团参与了Fe3+还原过程。此外3D-EEM结果显示，Fe3+还原过程结束后，EPS中色氨酸和酪氨酸两种荧光组分强度均下降，结合2D-COS光谱结果分析，发现色氨酸类蛋白在Fe3+还原过程中先发生了显著变化，表明这两种荧光组分参与了Fe3+的还原过程，其中色氨酸类蛋白在还原过程中作用更强。本研究不仅丰富了对耐盐菌EPS胞外电子转移过程的认识，也突出了EPS在自然环境中铁氧化还原转化的意义。
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