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综述:酵母作为污染物吸附剂的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月09日 来源:Current Microbiology 2.3
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(编辑推荐)本综述系统阐述了酵母通过生物吸附(biosorption)和酶降解(如P450、GSTs)机制清除重金属、霉菌毒素等污染物的研究进展,强调其低成本、环境友好的特性,为工业废水处理和食品净化提供了优化策略。
酵母细胞壁的多糖-蛋白质复合结构(如甘露聚糖、葡聚糖)通过物理吸附、离子交换和络合作用高效捕获重金属离子(如Cd2+、Pb2+)。实验数据显示,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对铅的吸附率可达80%,其过程符合Langmuir等温模型。
细胞色素P450单加氧酶(CYP450)和漆酶(laccase)氧化降解芳香族化合物,而谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)催化污染物与谷胱甘肽(GSH)结合形成无毒加合物。酵母液泡通过区室化作用隔离金属-硫蛋白(MTs)复合物,实现长期稳定储存。
在食品废水处理中,酵母可同步吸附赭曲霉毒素A(OTA)和亚甲基蓝染料,且再生后仍保持70%活性。专利菌株Candida utilis对农药DDT的降解半衰期缩短至48小时,显著优于传统物理化学方法。
未来研究需结合组学技术解析转运蛋白(如ZRT1)调控网络,并通过CRISPR-Cas9编辑增强金属硫蛋白表达。大规模发酵时需平衡生物量产量与吸附效率的关系,建议采用固定化细胞生物反应器设计。
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