GTF高产酵母菌体中铬元素的分布规律

应用先进材料学分析的手段并结合生物电镜技术,对酵母生物富铬过程中细胞的变化以及铬在细胞中分布进行探究,揭示酵母富铬机理。以不同剂量的铬处理酵母细胞,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察酵母细胞吸附Cr3+形成GTF过程中细胞形态变化;利用能谱分析仪-透射电子显微镜(EDS-TEM)、飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)分析铬在酵母细胞中的分布;采用EDTA洗脱法和原生质体制备法对酵母细胞进行组分分离,用火焰原子吸收法测定其各部位的铬含量,印证能谱及质谱的测定结果。结果表明:随着培养基中Cr^3+质量浓度的升高,酵母细胞形状由规则的椭圆形变成长轴拉长的椭圆形;并且在Cr^3+质量浓度为500,800μg/mL时,表面出现沉淀,内部出现空泡。当Cr^3+质量浓度为500μg/mL时,酵母细胞吸附的总铬和有机铬含量均最高,分别达到1 803.87μg/g·DCW(Dry Cell Weight)和1 133.91μg/g·DCW。其中吸附的总铬有14.43%集中在细胞壁,另外85.57%集中在原生质体,且原生质体吸附的铬中有73.29%以有机铬的形式存在,结合原生质体与细胞壁的质量比约为5∶1,可得铬在YSI-3.7细胞壁和原生质体空间分布均匀。EDS-TEM和TOF-SIMS的结果,进一步验证了这个结论。