Tăng cường khả năng hấp phụ Pb2+ bởi Saccharomyces cerevisiae tái tổ hợp biểu hiện metallothionein của người

Min Li1,2, Zhibin Zhang1, Jie Shang3, Bo Liang4, Liangliang Yu4
1Fundamental Science on Radioactive Geology and Exploration Technology Laboratory, East China Institute of Technology, Nanchang, China
2Laboratory Breeding Base of Nuclear Resources and Environment, East China Institute of Technology, Nanchang, China
3College of Biological Science and Engineering, Beifang University of Nationalities, Yinchuan, China
4Faculty of Chemistry Biology and Material Sciences, East China Institute of Technology, Nanchang, China

Tóm tắt

Saccharomyces cerevisiae tái tổ hợp biểu hiện metallothionein gan (SC-mt) đã được tạo ra để hấp phụ ion chì (II). Chuỗi gen của mt đã được điều chỉnh để thích ứng với mã di truyền của S. cerevisiae (SC) và được tổng hợp bằng phương pháp hóa học. Các ảnh hưởng của các tham số thí nghiệm khác nhau như pH dung dịch, nồng độ ban đầu, thời gian tiếp xúc và nhiệt độ đến quá trình hấp phụ đã được nghiên cứu. SC và SC-mt cho thấy khả năng hấp phụ Pb(II) cao nhất ở pH ban đầu là 5.0 và thời gian tiếp xúc là 30 phút. Quá trình hấp phụ trên SC-mt thuận lợi hơn so với SC; ngoài ra, khả năng hấp phụ lớp đơn bão hòa đã tăng từ 80.00 lên 181.82 mg/g tại 298 K. Kinetics hấp phụ được mô tả tốt hơn bởi mô hình giả bậc hai, và quá trình hấp phụ có thể được mô tả tốt bởi isotherm Langmuir. Các tham số nhiệt động lực học của SC-mt, cụ thể là ΔG°(298 K), ΔH°, và ΔS°, được xác định lần lượt là -17.91 và 12.13 kJ mol−1, và 100.81 J mol−1 K−1, cho thấy rằng quá trình hấp phụ của SC-mt đối với Pb(II) là khả thi, tự phát và có tính chất tỏa nhiệt. Kết quả cho thấy Saccharomyces cerevisiae tái tổ hợp SC-mt sẽ hữu ích trong việc tăng cường hiệu quả của quá trình hấp phụ chì trong thực tế.

Từ khóa

#Saccharomyces cerevisiae #metallothionein #hấp phụ chì #Pb(II) #mô hình Langmuir

Tài liệu tham khảo

Das N, Vimala R, Karthika P (2008) India J Biotechnol 71:59 Park D, Yun YS, Park JM (2010) Biotechnol Bioproc E 15:86 Wang J, Chen C (2009) Biotechnol Adv 27:195 Lin Z, Ye Y, Li Q, Xu Z, Wang M (2011) BMC Biotechnol 11:98 Blériot C, Effantin G, Lagarde F, Mandrand-Berthelot MA, Rodrigue A (2011) J Bacteriol 193:3785 Malik A (2004) Environ Int 30:261 Gadd GM (2010) Microbiology 156:609 Chen XC, Wang YP, Lin Q, Shi JY, Wu WX, Chen YX (2005) Colloids Surf B Biointerfaces 46:101 Ghorbani S, Tabandeh F, Yakhchali B, Mehrnia MR (2011) Biotechnol Bioproc E 16:1019 Kiyono M, Pan-Hou H (2006) J Health Sci 52:199 Chen JP, Lin YS (2007) J Chin Inst Chem Eng, 38:235 Su YJ, Lin JQ, Hao DH (2009) Biotechnol Bioproc E 14:565 Wang J, Chen C (2006) Biotechnol Adv 24:427 Zhang Y, Fan C, Meng Q, Diao Z, Dong L, Peng X, Ma S, Zhou Q (2009) Bull Environ Contam Toxicol 83:708 Peng Q, Liu Y, Zeng G, Xu W, Yang C, Zhang J (2010) J Hazard Mater 177:676 Wu Y, Wen Y, Zhou J, Dai Q, Wu Y (2012) Environ Sci Pollut Res 19:3371 Dhankhar R, Hooda A, Solanki R, Sainger PA (2011) Int J Eng Sci Technol 3:5397 Kumar Y, King P, Prasad V (2006) Chem Eng J 124:63 Pimentel PM, González G, Melo MFA, Melo DMA, Silvajr C, Assunção ALC (2007) Sep Purif Technol 56:348 Anirudhan TS, Rijith S, Tharun AR (2010) Colloids Surf A 368:13 Donat RJ (2009) Chem Thermodyn 41:829