Agromyces sp. CS16去除水体中重金属镉、镍、铜、锌离子的研究

作者：张祖烨; 何梦园; 乔月; 贾润梅; 彭祥轩; 麦华明; 陈思^*

来源：微生物学报, 2023, 63(07): 2791-2808.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20220806

• 放线菌
• 重金属
• 微生物修复

【目的】本研究从深圳福田红树林表层土壤中分离出一株潜在放线菌新种Agromyces sp. CS16，研究其对水体中重金属的去除能力以及特征，并初步探究其在去除水体重金属中的实际应用，为利用微生物修复水体重金属污染提供技术支持。【方法】测定菌株CS16对Cd2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的去除能力；测定CS16对Cd2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+在胞外吸附和胞内吸收的占比；通过全基因组测序分析CS16基因组中与重金属耐受相关的基因；采用海藻酸钠和聚乙烯醇将CS16包埋，并测定包埋后CS16对重金属的去除能力。【结果】放线菌Agromyces sp. CS16在Cd2+浓度为10 μg/mL时对其的去除量最大，为32.95 mg/g，此时对溶液中Cd2+的去除率也最高，达到83.71%；菌株CS16在Ni2+浓度为75 μg/mL时去除量最大，为25.09 mg/g，在Ni2+浓度为25 μg/mL时去除率最高，为70.27%;CS16在Cu2+浓度为150 μg/mL时去除量最大，为30.69 mg/g，在Cu2+浓度为30μg/m L时去除率最高，为80.11%;CS16在Zn2+浓度为125 μg/mL时去除量最大，为39.29 mg/g，在Zn2+浓度为25μg/mL时去除率最高，为88.91%。菌株CS16全基因组预测总共有3 744个基因，其中有37个基因推测与Cd2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的抗性相关。CS16主要通过将重金属吸附在细胞外表面来去除水体中的重金属，在被海藻酸钠(sodium alginate, SA)与聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)材料包埋后，CS16对Cd2+的去除能力下降，但对Ni2+、Cu2+、Zn2+的去除能力显著提高。【结论】放线菌Agromyces sp. CS16是一株分离自红树林表层沉积物的新菌，本研究测定了CS16对Cd2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的去除能力，从细胞层面和基因层面初步探索了其对Cd2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的去除机理，并成功用海藻酸钠和聚乙烯醇将其包埋，为探究微生物去除水体重金属离子的机制和之后应用CS16修复水体重金属污染提供了理论基础。

• 单位
  深圳大学