雖然當(dāng)重金屬超過(guò)一定濃度時(shí)，對(duì)微生物具有毒害作用，但是某些微生物(金屬耐受菌)可以通過(guò)生物解毒作用對(duì)重金屬毒性產(chǎn)生抗性。重金屬生物解毒是指微生物把抑制其正常生長(zhǎng)繁殖的有毒重金屬通過(guò)運(yùn)輸、結(jié)合與轉(zhuǎn)化等方式使細(xì)胞內(nèi)重金屬減少，毒性減弱，并對(duì)重金屬毒性產(chǎn)生抗性的生理代謝過(guò)程。對(duì)較高濃度重金屬離子有耐受性的細(xì)菌，如假單胞桿菌屬、酵母菌和霉菌等，這些微生物可將廢水中的重金屬離子攝入菌細(xì)胞內(nèi)再去除。
研究表明，不同類型的微生物具有不同的解毒抗性，如真核微生物通過(guò)利用金屬硫蛋白螫合體內(nèi)重金屬，以減少破壞性較大的活性游離態(tài)重金屬的存在;而原核微生物則通過(guò)減少重金屬的攝取，增加細(xì)胞內(nèi)重金屬的排放來(lái)控制胞內(nèi)金屬離子濃度。吳乾菁等人從活性污泥中分離出對(duì)汞、鉻、銅有耐受性的微球菌屬和假單胞稈菌屬的細(xì)菌，在含汞為150mg/L，鉻為700mg/L，銅為750mg/L的條件下可以生長(zhǎng)，使用這些菌類制作的強(qiáng)化活性污泥，對(duì)含鉻、銅離子的廢水所進(jìn)行的處理效果較好。村山等在霉菌、酵母菌中分離出對(duì)銅、鎳、鉻、鈷有耐受性的酵母菌株，這可能是微生物具有使重金屬離子向細(xì)胞內(nèi)滲透的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
論述了金屬結(jié)合蛋白基因在清除重金屬污染中的應(yīng)用情況，研究認(rèn)為采用DNA重組技術(shù)將金屬結(jié)合蛋白基因?qū)牖钚晕勰鄡?yōu)勢(shì)菌群，將能有效清除重金屬的污染。由于環(huán)境中重金屬的污染往往具有復(fù)合形態(tài)，需要將具有不同功能的菌株進(jìn)行混合培養(yǎng)，隨著分子生物技術(shù)和基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展，可以從分子水平研究重金屬對(duì)活性污泥的影響機(jī)制。研究表明，不同的金屬結(jié)合蛋白(如MT和PC)，在生物忍耐和降解過(guò)量重金屬毒性機(jī)制中起重要作用。愈來(lái)愈多的MT和PC基因被克隆，并己成功地應(yīng)用于生物遺傳轉(zhuǎn)化，這些轉(zhuǎn)基因生物在清除重金屬污染方面已顯示出潛在的應(yīng)用價(jià)值。綜上所述，天然的和經(jīng)過(guò)遺傳修飾的重金屬結(jié)合蛋白的異源表達(dá)是改進(jìn)生物體對(duì)重金屬抗性及清除重金屬污染的有效方法。但迄令為止，許多研究都還只是在實(shí)驗(yàn)室控制條件下進(jìn)行。新近建立的一些策略和方法如隨機(jī)引物重組等的DNA修飾方法，對(duì)于參與重金屬解毒作用的代謝途徑和關(guān)健酶進(jìn)行遺傳改造，有一定的應(yīng)用價(jià)值。可以預(yù)見(jiàn)，隨著生物吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、貯存重金屬機(jī)制的深入了解和更多、更有效的抵抗或降解重金屬毒性的MT基因的鑒定、克隆及轉(zhuǎn)移，生物轉(zhuǎn)化清除重金屬污染這一生物處理技術(shù)將具有廣闊的應(yīng)用前景。
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